Parcours IT Projet réseaux informatiques Christophe DOIGNON

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1 FORMATION INGENIEURS ENSPS EN PARTENARIAT ( ) MODULE MI6 DU PARCOURS INFORMATIQUE ET TELECOMMUNICATIONS MISE EN OEUVRE D'UN RESEAU INFORMATIQUE LOCAL EMULE ROUTAGE SOUS LINUX 1. Introduction La virtualisation de serveurs et des postes de travail est aujourd'hui une pratique extrêmement répandue. Elle est devenue au fil des années indispensable à tous les administrateurs système pour effectuer des tests de pré-production ou optimiser les ressources matérielles de l'entreprise ou des data centers. L'objectif de ce TP est, d'une part, de connaître les principaux utilitaires de configuration de réseau sous Linux et de comprendre le fonctionnement du routage. D'autre part, il s'agit de prototyper une architecture de réseau informatique simple à l'aide d'un outil de conception de réseaux émulés, Netkit, de afin de pouvoir, par la suite, administrer ce réseau et le modifier. Les éléments principaux (machines, interfaces éthernet, dns, switch, routeur,...) permettant le fonctionnement d'un domaine local seront définis et paramétrés, de telle manière qu'ils puissent interagir avec les éléments matériels et accéder, via différents protocoles de service, à l'internet. Dans une première partie, nous verrons la configuration réseau d'une machine (2.). La deuxième partie concernera l'installation de Netkit (3. et 4.). Une troisième partie traitera du fonctionnement des commandes de base en définissant un réseau local simple (5.). Cela ira de la définition des ressources mémoires de chaque machine au paramétrage du réseau. La dernière partie concerne le test du transfert de fichiers entre machines virtuelles et entre machines virtuelles et réelles. 2. Configuration réseau d'une machine Interface physique Déterminez les adaptateurs réseaux dont vous disposez sur votre machine avec les commandes scanpci ou lspci. ENSPS FIP 2A-IT Janvier /5

2 Déterminez, au moyen de ethtool -i eth0 par exemple, quels sont les modules qui contiennent les drivers de ces adaptateurs. Vérifier que ces modules sont bien chargés. Configuration IP Déterminez quelle est la configuration actuelle des interfaces réseaux avec la commande ifconfig La configuration des interfaces est effectuée au démarrage au moyen, entre autre, du contenu du fichier /etc/network/interfaces. Vérifier cette configuration. Résolution d'adresse Effectuez un ping vers une machine voisine et visualisez la table d'association ARP (Address Resolution Protocol) au moyen de la commande arp -a. Supprimez l'entrée correspondante de la table (arp -d) et faire ensuite du trafic provoquant une nouvelle requète ARP (ping..) vers la machine voisine. Visualisez l'échange ARP avec wireshark ou ethereal (s'ils sont installés). Supprimez l'entrée de la table arp correspondant à la passerelle. Effectuez un ping vers une machine distante. Que contient la table ARP? Conclure sur la portée des adresses MAC et IP. Routage Visualisez au moyen de la commande route -n la table de routage de votre machine. Commentez les différentes lignes et valeurs. Expliquez comment votre machine utilise la table de routage lorsqu'elle veut envoyer un paquet à une autre machine du LAN et à une machine distante hors du LAN. Relevez le chemin vers une machine distante à l'aide de la commande tracert. Quelle est la durée pour atteindre cette machine? 3. Introduction à Netkit Netkit est un logiciel libre sous licence GPL qui est composé de différents scripts permettant le lancement et l'arrêt de machines virtuelles et l'utilisation des outils réseau tels que le support de vlan (norme 802.1q), d'arbre associé à un graphe (spanning tree protocole, norme 802.1d protocole réseau pour la topologie réseau sans boucle dans les LAN avec pont et assurant la redondance du matériel pour fournir un chemin alternatif). Netkit propose des démons de routage dynamique, le support des tunnels IPsec (chiffrement des données), GRE (Generic Routine Encapsulation protocole d'encapsulation sur IPv4) et MPLS (Multi Protocol Label Switching, un mécanisme de transport de données, opérant sur la couche de liaison de données du modèle OSI, donc en dessous des protocoles comme IP et permettant de décider du routage des paquets par des labels et non plus par les adresses IP). Sans être exhaustif, Netkit assure le support d'ipv6, du filtrage ENSPS FIP 2A-IT Janvier /5

3 (iptables, ebtables), des serveurs de noms de domaine DNS serveur (bind) et client (host et dig), du protocole de courriels SMTP, de transfert de fichiers FTP (serveur et client), de connexions (telnet et ssh), entre autre. Les machines virtuelles peuvent accéder à l'extérieur via une interface TAP (pilotes d'interface virtuelles permettant de simuler un périphérique éthernet et lié à un ou plusieurs processus). 4. Installation de Netkit a. Ouvrir un terminal et créer un répertoire netkit2 dans le répertoire privé. b. Télécharger à partir du site web (http://eavr.u-strasbg.fr/~christophe) et ranger les fichiers netkit-2.6.tar.bz2, netkit-filesystem-f4.0.tar.bz2 et netkit-kernel- K2.5.tar.bz2 dans le répertoire nouvellement créé. c. Désarchiver ces trois fichiers dans l'ordre où ils sont listés en b. en employant la commande tar avec les options xjf : tar xjf nom-fichier. d. Configurer le shell de votre propre environnement (fichier ~/.bashrc) pour définir les variables d'environnement suivantes : 1. export NETKIT_HOME=~/netkit2/netkit 2. export PATH=$PATH:$NETKIT_HOME/bin 3. export MANPATH=$MANPATH:$NETKIT_HOME/man e. Ouvrir un second terminal (pour relancer le shell). Se placer alors dans le répertoire $NETKIT_HOME et vérifier la configuration du système hôte avec la commande./check_configuration.sh 5. Définition / configuration d'un réseau local Les commandes de base de Netkit permettent de définir une architecture d'un domaine (de collision) en créant des machines virtuelles. Ainsi, la commande vstart définit une nouvelle machine virtuelle, vlist permet de prendre connaissance des machines virtuelles en fonctionnement, vconfig attache des interfaces réseaux aux machines virtuelles en fonctionnement et vhalt permet d'arrêter une machine virtuelle. La commande vclean arrête tous les processus liés à Netkit et ne doit pas être utilisée en fonctionnement normale (man commande). a. Nous commençons par écrire dans un terminal, les deux commandes suivantes : $ vstart pc1 -eth0=a $ vstart pc2 --mem=32 --eth0=a qui créent deux machines virtuelles pc1 et pc2 raccordées sur le hub virtuel A. Vérifier avec la commande vlist. b. Configurer les interfaces réseaux pc1:~# ifconfig eth pc2:~# ifconfig eth puis vérifier le «raccord» créé en utilisant la commande ping (avec un seul écho émis) sur une des deux machines : pc2:~# ping -c ENSPS FIP 2A-IT Janvier /5

4 c. Dans cette partie, nous allons voir comment permettre l'accès extérieur en créant un routeur disposant d'une interface eth0 sur le hub virtuel A et d'une interface eth1 (interface TAP du système hôte) afin de faire communiquer l'ensemble des machines virtuelles vers l'extérieur. La création d'une interface TAP nécessite que l'utilisateur dispose des droits root sur le système hôte. La commande peut être lancée avec les droits sans privilège, l'utilisateur sera invité, au moment de la création de l'interface TAP à fournir le mot de passe. $ vstart routeur -eth1=tap, , eth0=a Vérifier avec ifconfig. L'interface nk_tap_username avec l'adresse IP apparaît sur sur le système hôte. De même, une interface eth1 avec l'ip a été créée sur la machine virtuelle routeur qui peut maintenant joindre l'extérieur. Netkit a ajouté une règle de translation d'adresse et une règle autorisant les flux émis par l'interface TAP. Il ne reste plus qu'a activer le routage : $ sudo iptables-save (voir la configuration du fichier /etc/sudoers avec la ligne de commande %users ALL=/sbin/iptables-save) Netkit définit une règle de routage sur le routeur précisant que la passerelle par défaut est l'interface TAP du système hôte. d. Il ne reste plus qu'à configurer le DNS sur le routeur (fichier /etc/resolv.conf), son adresse interne (par exemple : ) et de s'assurer que le routage IP est activé (il l'est par défaut sur toutes les machines Netkit) routeur:~# cat /etc/resolv.conf nameserver adresse IP du serveur de nom configuré sur la machine hôte ( ) routeur:~# ifconfig eth routeur:~# ping -c 1 puis sur les deux machines pc1 et pc2 : pc1:~# cat /etc/resolv.conf nameserver adresse IP du serveur de nom configuré sur la machine hôte pc1:~# route add default gw Enfin, pour que les machines autres que le routeur puisse joindre l'extérieur, il est nécessaire que le système hôte ait la connaissance du plan d'adressage internet des machines Netkit (compris dans x ici). Ceci peut être réalisé par une seconde translation d'adresse au niveau du routeur pour que les paquets qu'il émet vers l'interface TAP le soient avec l'adresse : routeur:~# iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth1 -j MASQUERADE On peut alors vérifier le bon fonctionnement sur l'un des machines (autres que le routeur) pc1:~# ping -c 1 ENSPS FIP 2A-IT Janvier /5

5 6. Exploitation du réseau Tester le transfert de fichier entre les machines virtuelles. Ethereal, nmap ENSPS FIP 2A-IT Janvier /5

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