Networking¶

Nota

Prerequisti: Linux, MacOS. Terminale

Argomenti trattati: Indirizzamento IP

In questo capitolo vado a riassumere alcuni concetti in maniera veloce su come verificare e/o impostare la configurazione di rete in un ambiente UNIX-like (Linux, MacOS) da terminale.

Configurazione di rete¶

Ricordate che per la configurazione di rete di un dispositivo, ovvero per permettergli di accedere alla rete Internet, occorre che esso conosca:

il suo Indirizzo IP e la sua subnet mask. Questo gli permette di conoscere la sua rete, l’indirizzo della sua rete di appartenenza, il suo indirizzo di broadcast e di riconoscere quali dispositivi appartengono alla sua stessa rete. Un dispositivo con queste informazioni può comunicare 1 a 1 con un altro dispositivo della propria rete o fare broadcast e dunque utilizzare protocolli come ad esempio ARP.
il suo gateway. L’indirizzo del dispositivo della propria rete di appartenenza che gli consente di collegarsi all’esterno di essa. Con questa informazione, più le precedenti, un dispositivo può connettersi a qualunque dispositivo remoto raggiungibile tramite la rete Internet.
Almeno un IP relativo ad un dispositivo che esponde un servizio DNS, solitamente ne vengono forniti due per motivi di tolleranza agli errori, dato che DNS utilizza il protocollo UDP.

Queste informazioni possono essere fornite in due modi al dispositivo:

tramite configurazione statica, ovvero inserendo manualmente le informazioni necessarie.
tramite configurazione dinamica, ovvero ricorrendo all’utilizzo del protocollo DHCP.

Configurazione di rete attuale¶

Con le seguenti istruzioni saremo in grado di visualizzare la configurazione di rete attuale di un dispositivo UNIX-like tramite terminale.

Per visualizzare la configurazione attuale:

$ ip a

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000
    link/ether 54:05:db:XX:XX:XX brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.1.7/24 brd 192.168.1.255 scope global dynamic noprefixroute eth0
       valid_lft 84568sec preferred_lft 84568sec

Nella seguente configurazione vediamo la presenza di 2 interfacce:

l’interfaccia chiamata lo, ovvero l’interfaccia di loopback, avente indirizzo 127.0.0.1
l’interfaccia chiamata eth0, avente indirizzo (inet) 192.168.1.7 e subnet mask 255.255.255.0 (/24)

Ovviamente quella che ci interessa è la seconda. Per visualizzare la tabella di routing e determinare il gateway facciamo:

$ ip r

default via 192.168.1.1 dev eth0 proto dhcp metric 100
192.168.1.0/24 dev eth0 proto kernel scope link src 192.168.1.7 metric 100

Chiaramente (almeno spero) il gateway è l’indirizzo IP 192.168.1.1. Ultima informazione da desumere sono gli indirizzi dei DNS. Sono scritti nel file /etc/resolv.conf:

$ cat /etc/resolv.conf

nameserver 1.1.1.1
nameserver 8.8.8.8

Ecco qua le informazioni necessarie :D

Configurazione di rete statica (temporanea)¶

Con le seguenti istruzioni saremo in grado di impostare una configurazione statica temporanea, ovvero che sarà resettata dopo il prossimo riavvio.

Facciamo l’ipotesi di voler configurare l’interfaccia di rete chiamata eth0, con le seguenti informazioni di rete:

IP	192.168.0.10
SUBNET MASK	255.255.255.0
GW	192.168.0.1
DNS	1.1.1.1, 9.9.9.9

Vediamo i passaggi commentati uno per uno:

# questo è un commento
questo è un comando

# TUTTI I COMANDI QUI SOTTO VANNO ESEGUITI CON PRIVILEGI AMMINISTRATIVI
# QUINDI SONO PRECEDUTI DALL'ISTRUZIONE sudo

# attiva l'interfaccia eth0
sudo ip link set eth0 up

# imposta IP e SUBNET MASK
sudo ip a add 192.168.0.10/24 dev eth0

# imposta il GW
sudo ip r add default via 192.168.0.1

Al termine di questi comandi abbiamo impostato IP, SUBNET MASK e GATEWAY. Se casualmente ti capita di combinare qualcosa tale per cui vuoi resettare la configurazione e ricominciare daccapo:

# resetta la configurazione
sudo ip a flush eth0

# spegne l'interfaccia
sudo ip link set eth0 down

Per inserire il DNS basta aprire il file /etc/resolv.conf, cancellare il suo contenuto e scriverci dentro nameserver 1.1.1.1 e a capo nameserver 9.9.9.9. Salvare e chiudere.

sudo nano /etc/resolv.conf

# cancella tutto il contenuto, scrivici solo
nameserver 1.1.1.1
nameserver 9.9.9.9

# salva e chiudi

Finito!!!

Configurazione di rete statica (netplan)¶

Questa configurazione che vediamo qui funziona solo su Ubuntu Server, che utilizza uno strumento di configurazione chiamato netplan.

La configurazione va scritta in un file yaml da creare nella cartella /etc/netplan eventualmente eliminando ogni ulteriore configurazione.

# Andiamo nella cartella /etc/netplan
cd /etc/netplan

# visualizziamo il suo contenuto
ls

00_default.yaml

Come vedete c’è un solo file attualmente chiamato 00_default.yaml. Va rinominato per disattivarlo

# rinomino il file precedente
sudo mv 00_default.yaml 00_default.old

Adesso creo il nuovo file 99_config.yaml con le seguenti istruzioni:

sudo nano 99_config.yaml

# adesso scriveteci dentro ESATTAMENTE questo (attenti anche all'indentazione)

network:
    version: 2
    renderer: networkd
    ethernets:
        eth0:
            addresses:
                − 192.168.0.10/24
            gateway4: 192.168.0.1
            nameservers:
                addresses:  [ 1.1.1.1 , 9.9.9.9 ]

# poi salva e chiudi

Adesso per applicare le impostazioni:

sudo netplan apply

Configurazione di rete dinamica (netplan)¶

Se per qualche motivo il vostro server non necessita un IP statico potete usufruire della comodità del protocollo DHCP con pochi passi.

Come prima, dovete eliminare ogni file dalla cartella /etc/netplan, ricrearne uno con la configurazione corretta e riapplicare le modifiche. Le cose da scrivere nel file 99_dynamic.yaml sono:

network:
    version: 2
    renderer: networkd
    ethernets:
        eth0:
            dhcp4: true

Salvate e applicate ancora con:

sudo netplan apply

Bridge¶

I bridge sono periferiche virtuali di livello 2 (il livello inferiore, relativo alla distinzione dei dispositivi tramite indirizzo MAC) che non può ricevere o trasmettere nulla finché non viene collegato ad una o più periferiche reali.

La sua utilità sta nel fatto che può collegare a livello inferiore 2 periferiche senza intaccare in alcun modo il livello di rete soprastante.

Se entrambe le due periferiche sono reali, il bridge serve per la conversione a livello fisico dei pacchetti SENZA un instradamento (che richiederebbe una nuova conversione in digitale).
Se almeno una delle due periferiche è virtuale (ad esempio con una macchina virtuale) il bridge può essere utilizzato per connettere fisicamente la periferica virtuale alla rete su cui è esposta la periferica reale, permettendo alla macchina virtuale di essere esposta sulla rete a cui la periferica fisica appartiene

Per creare un bridge:

# nell'esempio che segue:
# il bridge si chiamerà bridge0
# la periferica fisica si chiamerà phisdev0
# la periferica virtuale si chiamerà virtdev0

# creare il bridge e attivarlo
sudo ip link add name bridge0 type bridge
sudo ip link set bridge0 up

# aggiungere le due periferiche al bridge
sudo ip link set phisdev0 master bridge0
sudo ip link set virtdev0 master bridge0

TUN/TAP devices¶

Le interfacce TUN/TAP sono 2 tipologie di interfacce virtuali inventate per permettere operazioni di rete virtuali. A metà tra l’informatica e la magia nera, le 2 interfacce hanno scopi specializzati:

Le periferiche TUN servono per connettere a livello di rete 2 software allo stesso modo in cui una interfaccia di rete REALE connette 2 dispositivi. Questa cosa fa pensare ai 2 software (che stanno in realtà nello stesso dispositivo) di trovarsi in 2 dispositivi diversi.
Le periferiche TAP servono per connettere a livello inferiore 2 software allo stesso modo in cui una interfaccia fisica connette 2 dispositivi. In questo modo la periferica realizza un bridge virtuale fra i 2 software, che pensano di trovarsi in 2 dispositivi diversi.

La ovvia differenza fra le 2 periferiche virtuali è che una lavora a livello di rete e quindi può servire come punto di connessione ad un altro dispositivo posizionato ovunque sulla rete Internet (mai sentito parlare di VPN? Si realizzano tramite periferiche TUN), mentre l’altra lavora a livello inferiore, quindi può servire a connettere al livello di rete un livello fisico non… tanto fisico (mai sentito parlare di macchine virtuali? Hardware… non tanto hard).

# per creare una interfaccia TUN, indicando CHI può usarla
sudo ip tuntap add tun0 mode tun group users
sudo ip link set tun0 up

# per creare una interfaccia TAP, indicando CHI può usarla
sudo ip tuntap add tap0 mode tap group users
sudo ip link set tap0 up