Laboratorio 06 – Enrutamiento y Conectividad entre Redes

Contexto empresarial

La empresa Networking SecOps ha implementado exitosamente su red con VLANs y Router-on-a-Stick. Ahora necesita conectar su sede central con dos sucursales (Sucursal A y Sucursal B) que se encuentran en ubicaciones geográficas diferentes. Cada sucursal tiene su propia red local y necesita comunicarse con la sede y entre sí.

El equipo de redes ha decidido implementar:

1. Rutas estáticas iniciales para conectar las oficinas.
2. OSPF como protocolo de enrutamiento dinámico para adaptarse a cambios.
3. Túneles GRE para conectar redes no contiguas a través de Internet.

Problema inicial

• La sede central tiene una red con VLANs (Ventas, IT, Administración).
• Las sucursales A y B tienen sus propias redes locales.
• No hay conectividad entre las oficinas.
• Se necesita enrutar el tráfico entre todas las redes.

Objetivos del laboratorio

1. Comprender los principios del enrutamiento IP.
2. Configurar rutas estáticas y la ruta por defecto.
3. Implementar OSPF (Open Shortest Path First) como protocolo IGP.
4. Analizar la tabla de enrutamiento y el proceso de longest prefix match.
5. Configurar un túnel GRE para interconectar redes remotas.
6. Verificar la conectividad entre todas las oficinas.

Topología

La topología consta de tres routers (R1, R2, R3) que representan la sede y dos sucursales.

Direccionamiento:

Construcción de la red

Paso 1: Crear namespaces y enlaces

Creamos tres routers y tres clientes (uno por oficina).

# Routers
sudo ip netns add R1
sudo ip netns add R2
sudo ip netns add R3

# Clientes
sudo ip netns add clienteSede
sudo ip netns add clienteSucA
sudo ip netns add clienteSucB

Paso 2: Conectar routers y clientes

# Enlace R1 - R2
sudo ip link add veth-r1r2 type veth peer name veth-r2r1
sudo ip link set veth-r1r2 netns R1
sudo ip link set veth-r2r1 netns R2

# Enlace R2 - R3
sudo ip link add veth-r2r3 type veth peer name veth-r3r2
sudo ip link set veth-r2r3 netns R2
sudo ip link set veth-r3r2 netns R3

# Cliente Sede -> R1
sudo ip link add veth-c1 type veth peer name veth-r1c
sudo ip link set veth-c1 netns clienteSede
sudo ip link set veth-r1c netns R1

# Cliente Sucursal A -> R2
sudo ip link add veth-c2 type veth peer name veth-r2c
sudo ip link set veth-c2 netns clienteSucA
sudo ip link set veth-r2c netns R2

# Cliente Sucursal B -> R3
sudo ip link add veth-c3 type veth peer name veth-r3c
sudo ip link set veth-c3 netns clienteSucB
sudo ip link set veth-r3c netns R3

Paso 3: Asignar direcciones IP y activar interfaces

Router R1 (Sede):

sudo ip netns exec R1 ip addr add 10.0.0.1/24 dev veth-r1c
sudo ip netns exec R1 ip addr add 192.168.1.1/30 dev veth-r1r2
sudo ip netns exec R1 ip link set veth-r1c up
sudo ip netns exec R1 ip link set veth-r1r2 up
sudo ip netns exec R1 ip link set lo up

Router R2 (Sucursal A):

sudo ip netns exec R2 ip addr add 10.0.1.1/24 dev veth-r2c
sudo ip netns exec R2 ip addr add 192.168.1.2/30 dev veth-r2r1
sudo ip netns exec R2 ip addr add 192.168.2.1/30 dev veth-r2r3
sudo ip netns exec R2 ip link set veth-r2c up
sudo ip netns exec R2 ip link set veth-r2r1 up
sudo ip netns exec R2 ip link set veth-r2r3 up
sudo ip netns exec R2 ip link set lo up

Router R3 (Sucursal B):

sudo ip netns exec R3 ip addr add 10.0.2.1/24 dev veth-r3c
sudo ip netns exec R3 ip addr add 192.168.2.2/30 dev veth-r3r2
sudo ip netns exec R3 ip link set veth-r3c up
sudo ip netns exec R3 ip link set veth-r3r2 up
sudo ip netns exec R3 ip link set lo up

Clientes:

# Sede
sudo ip netns exec clienteSede ip addr add 10.0.0.10/24 dev veth-c1
sudo ip netns exec clienteSede ip link set veth-c1 up
sudo ip netns exec clienteSede ip link set lo up

# Sucursal A
sudo ip netns exec clienteSucA ip addr add 10.0.1.10/24 dev veth-c2
sudo ip netns exec clienteSucA ip link set veth-c2 up
sudo ip netns exec clienteSucA ip link set lo up

# Sucursal B
sudo ip netns exec clienteSucB ip addr add 10.0.2.10/24 dev veth-c3
sudo ip netns exec clienteSucB ip link set veth-c3 up
sudo ip netns exec clienteSucB ip link set lo up

Paso 4: Configurar rutas estáticas

En R1 (Sede):

sudo ip netns exec R1 ip route add 10.0.1.0/24 via 192.168.1.2
sudo ip netns exec R1 ip route add 10.0.2.0/24 via 192.168.1.2

En R2 (Sucursal A):

sudo ip netns exec R2 ip route add 10.0.0.0/24 via 192.168.1.1
sudo ip netns exec R2 ip route add 10.0.2.0/24 via 192.168.2.2

En R3 (Sucursal B):

sudo ip netns exec R3 ip route add 10.0.0.0/24 via 192.168.2.1
sudo ip netns exec R3 ip route add 10.0.1.0/24 via 192.168.2.1

Ruta por defecto en clientes:

sudo ip netns exec clienteSede ip route add default via 10.0.0.1
sudo ip netns exec clienteSucA ip route add default via 10.0.1.1
sudo ip netns exec clienteSucB ip route add default via 10.0.2.1

Paso 5: Verificar conectividad

# Desde Sede a Sucursal A
sudo ip netns exec clienteSede ping -c 4 10.0.1.10

# Desde Sucursal A a Sucursal B
sudo ip netns exec clienteSucA ping -c 4 10.0.2.10

# Ver tabla de enrutamiento en R1
sudo ip netns exec R1 ip route show

Salida esperada: 0% de pérdida en todos los pings.

Paso 6: Agregar redundancia (enlace R1-R3)

Para demostrar la ventaja de tener rutas alternativas:

# Crear enlace R1-R3
sudo ip link add veth-r1r3 type veth peer name veth-r3r1
sudo ip link set veth-r1r3 netns R1
sudo ip link set veth-r3r1 netns R3
sudo ip netns exec R1 ip addr add 192.168.3.1/30 dev veth-r1r3
sudo ip netns exec R1 ip link set veth-r1r3 up
sudo ip netns exec R3 ip addr add 192.168.3.2/30 dev veth-r3r1
sudo ip netns exec R3 ip link set veth-r3r1 up

# Agregar rutas estáticas redundantes
sudo ip netns exec R1 ip route add 10.0.2.0/24 via 192.168.3.2
sudo ip netns exec R3 ip route add 10.0.0.0/24 via 192.168.3.1

Paso 7: Simular fallo y verificar redundancia

# Desconectar enlace R1-R2 (simular fallo)
sudo ip netns exec R1 ip link set veth-r1r2 down
sudo ip netns exec R2 ip link set veth-r2r1 down

# Verificar conectividad por ruta alternativa
sudo ip netns exec clienteSede ping -c 4 10.0.2.10

Salida esperada: Debe funcionar usando la ruta alternativa por R3.

Paso 8: Configurar túnel GRE

Los túneles GRE permiten conectar redes no contiguas a través de Internet.

# En R1
sudo ip netns exec R1 ip tunnel add gre1 mode gre remote 192.168.3.2 local 192.168.3.1 ttl 255
sudo ip netns exec R1 ip addr add 10.100.0.1/30 dev gre1
sudo ip netns exec R1 ip link set gre1 up

# En R3
sudo ip netns exec R3 ip tunnel add gre1 mode gre remote 192.168.3.1 local 192.168.3.2 ttl 255
sudo ip netns exec R3 ip addr add 10.100.0.2/30 dev gre1
sudo ip netns exec R3 ip link set gre1 up

# Verificar túnel
sudo ip netns exec R1 ping -c 4 10.100.0.2

Análisis de la tabla de enrutamiento

sudo ip netns exec R1 ip route show

Interpretación de la salida: - Las rutas conectadas directamente (directas) aparecen con dev. - Las rutas estáticas aparecen con via. - La ruta por defecto (si existe) es 0.0.0.0/0.

Ejercicios prácticos

Ejercicio 1: Agregar una nueva oficina

Agrega una cuarta oficina (Sucursal C) con red 10.0.3.0/24, conéctala a R2 y configura las rutas necesarias para que todos los clientes se comuniquen.

Ejercicio 2: Verificar el TTL

Desde el cliente Sede, haz un traceroute a la Sucursal B y observa cómo los routers decrementan el TTL.

sudo ip netns exec clienteSede traceroute -n 10.0.2.10

Ejercicio 3: Recuperar el enlace

Vuelve a activar el enlace R1-R2 y verifica la conectividad.

sudo ip netns exec R1 ip link set veth-r1r2 up
sudo ip netns exec R2 ip link set veth-r2r1 up

Errores comunes y soluciones

Conceptos clave del Tema 6 aplicados

Conclusiones técnicas

En este laboratorio hemos:

1. Implementado una topología con tres routers interconectados.
2. Configurado rutas estáticas para interconectar las oficinas.
3. Analizado la tabla de enrutamiento y el proceso de selección.
4. Agregado redundancia con un enlace alternativo.
5. Configurado un túnel GRE para conectar redes no contiguas.

El enrutamiento es el corazón de la comunicación entre redes. Las rutas estáticas son simples pero no escalan, mientras que los protocolos dinámicos como OSPF ofrecen convergencia automática. Los túneles GRE permiten extender redes a través de infraestructuras IP.

Preparación para el siguiente laboratorio

En el Laboratorio 07 exploraremos protocolos y servicios de red como DHCP, DNS, NAT y firewalls.

¡Laboratorio 06 completado! Has implementado enrutamiento entre redes. Continúa con el Laboratorio 07.