Planificación y Administración de Redes

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====== Práctica Simular una red completa con namespaces ======

Versión: V_26_11

En una sola máquina virtual se crearán dos hosts y un router Linux aislados. Se configurarán interfaces virtuales, dos redes IPv4, gateways, rutas y reenvío IPv4 hasta conseguir comunicación entre redes distintas.

Regla de trabajo: realiza esta práctica únicamente en una VM de laboratorio. Los enlaces de la práctica son virtuales y no modifican la tarjeta física. Crea una instantánea antes de empezar.

===== 1. Objetivos =====

Crear espacios de nombres de red con ip netns.

Conectar namespaces mediante pares de interfaces veth.

Configurar dos redes IPv4, rutas y gateways.

Activar el reenvío IPv4 dentro del router.

Diagnosticar un fallo de enrutamiento controlado.

===== 2. Topología y direccionamiento =====

^ Elemento ^ Interfaz y dirección ^ Función ^
| hostA | eth0: 10.10.1.10/24\ GW: 10.10.1.1 | Host de LAN A |
| router | r1a: 10.10.1.1/24\ r1b: 10.10.2.1/24 | Une las dos LAN |
| hostB | eth0: 10.10.2.10/24\ GW: 10.10.2.1 | Host de LAN B |

Un par veth equivale a un cable Ethernet virtual: lo que entra por un extremo aparece por el otro. Cada namespace tiene interfaces, tabla de rutas y vecinos ARP propios. No se usa NAT, DNS ni acceso a Internet.

===== 3. Comprobaciones previas =====

<code bash>
ip -V
sudo ip netns list
# Solo si se quiere capturar tráfico y el comando no existe:
sudo apt update && sudo apt install -y tcpdump
</code>

ip netns list no debería mostrar inicialmente hostA, router ni hostB. tcpdump es opcional: sirve para observar paquetes, no para hacer funcionar la práctica.

===== 4. Crear los namespaces =====

<code bash>
sudo ip netns add hostA
sudo ip netns add router
sudo ip netns add hostB
sudo ip netns list
</code>

Cada orden ip netns add crea una pila de red aislada. Todavía no hay tarjetas conectadas entre ellas.

===== 5. Crear los cables virtuales =====

<code bash>
sudo ip link add ha-veth type veth peer name r1a-veth
sudo ip link set ha-veth netns hostA
sudo ip link set r1a-veth netns router

sudo ip link add hb-veth type veth peer name r1b-veth
sudo ip link set hb-veth netns hostB
sudo ip link set r1b-veth netns router
</code>

type veth peer name crea dos extremos enlazados. ip link set … netns mueve cada extremo al host o router correspondiente. El primer par conecta hostA con router; el segundo conecta router con hostB.

===== 6. Renombrar y activar interfaces =====

<code bash>
sudo ip -n hostA link set ha-veth name eth0
sudo ip -n hostB link set hb-veth name eth0
sudo ip -n router link set r1a-veth name r1a
sudo ip -n router link set r1b-veth name r1b

sudo ip -n hostA link set lo up
sudo ip -n hostA link set eth0 up
sudo ip -n router link set lo up
sudo ip -n router link set r1a up
sudo ip -n router link set r1b up
sudo ip -n hostB link set lo up
sudo ip -n hostB link set eth0 up
</code>

-n NAMESPACE ejecuta la orden dentro del namespace indicado. lo y todos los extremos veth deben quedar en estado UP.

===== 7. Configurar direcciones IPv4 =====

<code bash>
sudo ip -n hostA address add 10.10.1.10/24 dev eth0
sudo ip -n router address add 10.10.1.1/24 dev r1a
sudo ip -n router address add 10.10.2.1/24 dev r1b
sudo ip -n hostB address add 10.10.2.10/24 dev eth0

sudo ip -n hostA -br address
sudo ip -n router -br address
sudo ip -n hostB -br address
</code>

Se han creado dos LAN: 10.10.1.0/24 y 10.10.2.0/24. Las direcciones terminadas en .1 pertenecen al router y serán los gateways.

===== 8. Añadir gateways y activar el router =====

<code bash>
sudo ip -n hostA route add default via 10.10.1.1
sudo ip -n hostB route add default via 10.10.2.1
sudo ip netns exec router sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

sudo ip -n hostA route show
sudo ip -n router route show
sudo ip -n hostB route show
</code>

La ruta por defecto indica dónde entregar los destinos que no pertenecen a la LAN local. Tener dos direcciones en el router no basta: ip_forward=1 habilita el reenvío entre sus dos interfaces. Debe activarse dentro de router, no en la VM anfitriona.

===== 9. Verificar el recorrido =====

<code bash>
sudo ip netns exec hostA ping -c 3 10.10.1.1
sudo ip netns exec hostB ping -c 3 10.10.2.1
sudo ip netns exec hostA ping -c 3 10.10.2.10
sudo ip -n hostA route get 10.10.2.10
</code>

El primer y segundo ping prueban cada LAN. El tercero debe llegar de hostA a hostB a través del router. route get debe indicar 10.10.1.1 como siguiente salto por eth0.

Para observar los paquetes, abra otra terminal:

<code bash>
sudo ip netns exec router tcpdump -ni r1a icmp
# En la otra terminal:
sudo ip netns exec hostA ping -c 3 10.10.2.10
</code>

En r1a se verán paquetes ICMP de 10.10.1.10 a 10.10.2.10. Repita la captura sobre r1b para comprobar que salen por la otra LAN. Termine con Ctrl+C.

===== 10. Fallo controlado =====

<code bash>
sudo ip netns exec router sysctl -w net.ipv4.ip_forward=0
sudo ip netns exec hostA ping -c 3 10.10.2.10
sudo ip netns exec hostA ping -c 3 10.10.1.1

sudo ip netns exec router sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1
sudo ip netns exec hostA ping -c 3 10.10.2.10
</code>

Con ip_forward=0 falla el ping a hostB, pero responde el ping al gateway 10.10.1.1. Esto demuestra que las interfaces y las direcciones están bien: falta autorización del router para reenviar tráfico. Al restaurar el valor 1, el ping remoto debe volver a funcionar.

===== 11. Limpieza =====

<code bash>
sudo ip netns del hostA
sudo ip netns del router
sudo ip netns del hostB
sudo ip netns list
</code>

Al borrar un namespace se eliminan sus interfaces veth, rutas y direcciones. No hay que eliminar cada enlace por separado.

===== 12. Entrega =====

Captura de los tres namespaces creados.

Captura de las dos interfaces IPv4 del router.

Ping correcto de hostA a hostB.

Salida de route get 10.10.2.10 desde hostA.