IPv4-Laborübung

Im folgenden Abschnitt werden einige grundlegenden Befehle aufgeführt mit denen IPv4-Adressen angezeigt, gesetzt bzw. gelöscht werden können.

Weiterhin kann es notwendig sein ein Interface zu de-/aktivieren.

HINWEIS: Bei administrativen Eingriffe (de-/aktvieren, setzen, löschen), muss vor diesen Befehlen sudo vorangestellt werden. Es gibt prinzipiell die beiden Befehle ifconfig und den neueren (mächtigeren) ip. Im Folgenden werden die wichtigsten Befehle erläutert.

Mit dem folgenden Befehlen werden die IPv4-Adressen auf dem System ausgegeben (Hinweis: Wird -4 nicht angegeben, dann werden auch alle IPv6-Adressen angezeigt.):

Befehl: ip -4 addr
Ausgabe:

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN 
    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 pfifo_fast state UP qlen 1000
    inet 192.168.16.101/24 brd 192.168.0.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever

Befehl: ifconfig
Ausgabe:

eth0      Link encap:Ethernet  Hardware Adresse 00:26:18:bb:a7:71  
          inet Adresse:192.168.0.10  Bcast:192.168.0.255  Maske:255.255.255.0
          inet6-Adresse: fe80::226:18ff:febb:a771/64 Gültigkeitsbereich:Verbindung
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metrik:1
          RX-Pakete:104774 Fehler:331 Verloren:0 Überläufe:331 Fenster:0
          TX-Pakete:67555 Fehler:0 Verloren:0 Überläufe:0 Träger:0
          Kollisionen:0 Sendewarteschlangenlänge:1000 
          RX-Bytes:126793873 (126.7 MB)  TX-Bytes:21992168 (21.9 MB)

Mit dem folgenden Befehlen werden Interfaces de-/aktiviert. Durch das Deaktiveren einer Schnittstelle, wird auch deren temporäre Konfiguration gelöscht. Durch anschließendes Aktiveren, wird die Default-Konfiguration aus der Datei /etc/network/interfaces geladen.

Befehl:
ip link set dev <interface> up
ip link set dev <interface> down

Befehl:
ifconfig <interface> up
ifconfig <interface> down

Alternativ dazu kann ein Interface auch komplett zurückgesetzt werden: ACHTUNG: Danach muss ALLES neu konfiguriert werden, also Vorsicht!

Befehl:
ip addr flush eth1

Mit dem folgenden Befehlen werden IPv4-Adressen gesetzt.

Befehl:
ip addr add <ipv4address>/<prefixlength> dev <interface>

Befehl:
ifconfig <interface> <ipv4address>/<prefixlength>

Beispiel:
ifconfig eth0 10.0.0.1/8

Mit dem folgenden Befehlen werden IPv4-Adressen gelöscht.

Befehl:
ip addr del <ipv4address>/<prefixlength> dev <interface>

Befehl:
ifconfig <interface> del <ipv4address>/<prefixlength>

HINWEIS: Sollte mit ip eine weitere IP-Adresse hinzugefügt worden sein, dann kann diese auch nur mit dem entsprechenden ip-Befehl wieder gelöscht werden.

Mit dem ping-Befehl kann die Erreichbarkeit eines entfernten Systems überprüft werden.

Befehl:
ping <ipv4address>

Das System besteht aus drei Maschinen. Einem Client einem Router und einem Server. ¹⁾

1. Planen Sie Ihr Netz. Wählen Sie für das LAN1 und LAN2 jeweils unterschiedliche Subnetze.

Tragen Sie Ihre gewählten Daten in die folgende Tabelle:

1. Notieren Sie sich alle relevanten Daten (Schnittstellen, MAC, IP,…) (s. Skizze)
2. Verwenden Sie die Befehle am Anfang dieser Seite, um die gewünschte Konfiguration herzustellen.
3. Zeichnen Sie die Kommunikation folgende Kommunikation mit wireshark auf. Verfolgen Sie den ping und achten Sie dabei vor allem auf die sich ändernden MAC-Adressen
4. Führen Sie einen Ping jeweils zwischen dem Server/Router und Client/Router aus.
5. Führen Sie einen Ping zwischen Server und Client aus.
6. Überprüfen Sie die gelernten IP/MAC Kombinationen mit dem Befehl arp -a

Auf der Router muss das sogenannte forwarding aktiviert werden. Hierdurch werden die beiden Schnittstellen nicht getrennt betrachtet, sondern der Router leitet Pakete von einem Netz in das andere weiter (eben: forward). Dieser Vorgang wird als routing bezeichnet.

Hier wird erklärt wie das forwarding aktiviert wird.

Damit die beiden Clients das jeweils andere Netz erreichen können, müsse diese entweder per route-Befehl das Netz „lernen“ oder aber ein Default-Gateway ²⁾ kennen. In beiden Fällen dienen die jeweiligen IP-Adressen des Routers in den beiden Netzen als Gateway-Adresse.

An dieser Stelle wird erklärt wie die Standard-Route gesetzt wird.

HINWEIS: Da Sie wahrscheinlich häufiger umkonfigurieren werden, bietet sich ein kurzes Shell-Skript ³⁾ an. Wie man ein solches Shell-Skript erstellt und nutzt ist auf einer eigenen Seite erklärt. Die folgenden Beispiel-Skripte sind auf die eigenen Bedürfnisse anzupassen.

Beispielskripte mit ip:

ip_labor1.sh

#!/bin/bash
# alle IP-Adressen an eth1 löschen
sudo ip addr flush eth1
 
# IP-Adresse 192.168.16.<PLATZ+100> auf Interface eth0 setzen
sudo ip addr add dev eth1 192.168.99.<PLATZ+100>/<PREFIX>
 
# Interface eth0 aktivieren
sudo ip link set dev eth1 up
# Default-Route setzen (Standard-Gateway)
sudo ip route add default via 192.168.99.<IP_des_Gateways>

Durch die Verwendung von Variablen kann das Ganze etwas universeller eingesetzt werden. Mut zum Experiment!

ip_labor2.sh

#!/bin/bash
IF1=eth1
IP_ROUTER1=10.0.0.1/8 # Variable für die Konfiguration der IP-Adresse des Routers
sudo ip addr flush $IF1
sudo ip addr add $IP_ROUTER1 dev $IF1
sudo ip link set dev $IF1 up
ip -4 addr show $IF1

Beispielskripte mit ifconfig:

ifconfig_labor1.sh

#!/bin/bash
# alle IP-Adressen löschen
sudo ifconfig eth1 down
sudo ifconfig eth2 down
sudo ifconfig eth0 192.168.16.<100+PLATZ> 
sudo ifconfig eth1 10.0.0.10
sudo route add default gw 10.0.0.1 eth1
 
# Aktuelle IP-Konfiguration anzeigen
echo "########## Aktuelle IP-Adressen ##########"
ifconfig
 
# Aktuelle Routen anzeigen
echo "########## Aktuelle Routen ##########"
route -n