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109.3 Lección 1
Tema 105: Shells y scripts
105.1 Personalizar y usar el entorno de shell
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105.2 Personalizar y escribir scripts sencillos
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106.1 Instalar y configurar X11
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106.2 Escritorios gráficos
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106.3 Accesibilidad
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107.1 Administrar cuentas de usuario y de grupo y los archivos de sistema relacionados con ellas
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108.1 Mantener la hora del sistema
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108.2 Registros del sistema
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108.3 Conceptos básicos del Agente de Transferencia de Correo
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108.4 Gestión de la impresión y de las impresoras
  • 108.4 Lección 1
Tema 109: Fundamentos de redes
109.1 Fundamentos de los protocolos de Internet
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109.3 Resolución de problemas básicos de red
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110.3 Protección de datos mediante cifrado
  • 110.3 Lección 1
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How to get certified
  1. Tema 109: Fundamentos de redes
  2. 109.3 Resolución de problemas básicos de red
  3. 109.3 Lección 1

109.3 Lección 1

Certificación:

LPIC-1

Versión:

5.0

Tema:

109 Fundamentos de redes

Objetivo:

109.3 Resolución de problemas básicos de red

Lección:

1 de 2

Introducción

Linux tiene unas capacidades de red muy flexibles y potentes. De hecho, los sistemas operativos basados en Linux se utilizan a menudo en los dispositivos de red habituales, incluidos los equipos comerciales más caros. La creación de redes con Linux podría ser una certificación en sí misma. Teniendo esto en cuenta, esta lección sólo va a cubrir algunas herramientas básicas de configuración y resolución de problemas.

Asegúrase de revisar las lecciones sobre protocolos de Internet y configuración de redes persistentes antes de continuar. A continuación, cubriremos las herramientas para configurar y solucionar problemas de redes IPv4 e IPv6.

Aunque no es un objetivo oficial, los packet sniffers como tcpdump son herramientas útiles para la resolución de problemas. Los rastreadores de paquetes permiten ver y grabar los datos que entran o salen de una interfaz de red. Herramientas como hex viewers y protocol analyzers pueden ser usadas para ver estos paquetes con más detalle de lo que un sniffer de paquetes suele permitir. No estaría de más conocer estos programas.

Sobre el comando ip

El comando ip es una utilidad bastante reciente que se utiliza para ver y configurar casi todo lo relacionado con las configuraciones de red. Esta lección cubre algunos de los subcomandos más usados de ip, pero apenas es una mirada de lo que está disponible. Aprender a leer la documentación le ayudará a ser mucho más eficiente con ella.

Cada subcomando de ip tiene su propia página de manual. La sección SEE ALSO de la página man de ip tiene una lista de ellos:

$ man ip
...
SEE ALSO
       ip-address(8), ip-addrlabel(8), ip-l2tp(8), ip-link(8), ip-maddress(8),
       ip-monitor(8), ip-mroute(8), ip-neighbour(8), ip-netns(8), ip-
       ntable(8), ip-route(8), ip-rule(8), ip-tcp_metrics(8), ip-token(8), ip-
       tunnel(8), ip-xfrm(8)
       IP Command reference ip-cref.ps
...

En lugar de mirar esto cada vez que necesite la página man, simplemente añada - y el nombre del subcomando a ip, por ejemplo, man ip-route.

Otra fuente de información es la función de ayuda. Para ver la ayuda integrada, añada help después del subcomando:

$ ip address help
Usage: ip address {add|change|replace} IFADDR dev IFNAME [ LIFETIME ]
                                                      [ CONFFLAG-LIST ]
       ip address del IFADDR dev IFNAME [mngtmpaddr]
       ip address {save|flush} [ dev IFNAME ] [ scope SCOPE-ID ]
                            [ to PREFIX ] [ FLAG-LIST ] [ label LABEL ] [up]
       ip address [ show [ dev IFNAME ] [ scope SCOPE-ID ] [ master DEVICE ]
                         [ type TYPE ] [ to PREFIX ] [ FLAG-LIST ]
                         [ label LABEL ] [up] [ vrf NAME ] ]
       ip address {showdump|restore}
IFADDR := PREFIX | ADDR peer PREFIX
...

Revisión de máscaras de red y enrutamiento

IPv4 e IPv6 son lo que se conoce como protocolos enrutados. Esto significa que están diseñados de tal manera que los diseñadores de redes pueden controlar el flujo de tráfico. Ethernet no es un protocolo enrutable. Esto significa que si se conecta un grupo de dispositivos usando sólo Ethernet, hay muy poco que se pueda hacer para controlar el flujo de tráfico de la red. Cualquier medida para controlar el tráfico acabaría siendo similar a la de los protocolos enrutables y de enrutamiento actuales.

Los protocolos enrutables permiten a los diseñadores de redes segmentarlas para reducir los requisitos de procesamiento de los dispositivos de conectividad, proporcionar redundancia y gestionar el tráfico.

Las direcciones IPv4 e IPv6 tienen dos secciones. El primer conjunto de bits constituye la sección de red, mientras que el segundo conjunto constituye la parte de host. El número de bits que componen la parte de red viene determinado por la máscara de red (también llamada máscara de subred). A veces también se denomina longitud del prefijo. Independientemente de cómo se llame, es el número de bits que la máquina trata como la parte de red de la dirección. Con IPv4, a veces se especifica en notación decimal con puntos.

A continuación se muestra un ejemplo utilizando IPv4. Observe cómo los dígitos binarios mantienen su valor de posición en los octetos incluso cuando se divide por la máscara de red.

192.168.130.5/20

          192      168      130      5
          11000000 10101000 10000010 00000101

20 bits = 11111111 11111111 11110000 00000000

Network = 192.168.128.0
Host    = 2.5

La parte de red de una dirección es utilizada por las máquinas IPv4 o IPv6 para buscar en su tabla de enrutamiento la interfaz por la que debe enviarse un paquete. Cuando un host IPv4 o IPv6 con el enrutamiento activado recibe un paquete que no es para el propio host, intenta hacer coincidir la parte de red del destino con una red en la tabla de enrutamiento. Si se ubica una entrada que coincida, envía el paquete al destino especificado en la tabla de enrutamiento. Si no se encuentra ninguna entrada y se ha configurado una ruta por defecto, se envía a la ruta por defecto. Si no se localiza ninguna entrada y no se ha configurado ninguna ruta por defecto, el paquete se descarta.

Configurar una interfaz

Hay dos herramientas que cubriremos que puede usar para configurar una interfaz de red: ifconfig o ip. El programa ifconfig, aunque sigue siendo ampliamente utilizado, se considera una herramienta heredada y puede no estar disponible en los sistemas más nuevos.

Tip

En las nuevas distribuciones de Linux, la instalación del paquete net-tools le proporcionará los comandos de red heredados.

Antes de configurar una interfaz, debe saber qué interfaces están disponibles. Hay varias formas de hacerlo. Una forma es utilizar la opción -a de ifconfig:

$ ifconfig -a

Otra forma es con ip. A veces verá ejemplos con ip addr, ip a, y algunos con ip address, son sinónimos. Oficialmente, el subcomando es ip address. Esto significa que si desea ver la página del manual, debe utilizar man ip-address y no man ip-addr.

El subcomando link para ip listará los enlaces de interfaz disponibles para su configuración:

$ ip link
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
2: enp0s3: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether 08:00:27:54:18:57 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
3: enp0s8: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether 08:00:27:ab:11:3e brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

Asumiendo que el sistema de archivos sys está montado, también puede listar el contenido de /sys/class/net:

$ ls /sys/class/net
enp0s3  enp0s8  lo

Para configurar una interfaz con ifconfig, debe iniciar la sesión como root o utilizar una herramienta como sudo para ejecutar el comando con privilegios de root. Siga el siguiente ejemplo:

# ifconfig enp1s0 192.168.50.50/24

La versión de Linux de ifconfig es flexible con la forma de especificar la máscara de subred:

# ifconfig eth2 192.168.50.50 netmask 255.255.255.0
# ifconfig eth2 192.168.50.50 netmask 0xffffff00
# ifconfig enp0s8 add 2001:db8::10/64

Revise que con IPv6 usted ha utilizado la palabra clave add. Si no precede una dirección IPv6 con add, recibirá un mensaje de error.

El siguiente comando configura una interfaz con ip:

# ip addr add 192.168.5.5/24 dev enp0s8
# ip addr add 2001:db8::10/64 dev enp0s8

Con ip, se utiliza el mismo comando tanto para IPv4 como para IPv6.

Configuración de opciones de bajo nivel

El comando ip link se utiliza para configurar la interfaz de bajo nivel o los ajustes de protocolo como VLANs, ARP, o MTUs, o deshabilitar una interfaz.

Una tarea común para ip link es desactivar o activar una interfaz. Esto también se puede hacer con ifconfig:

# ip link set dev enp0s8 down
# ip link show dev enp0s8
3: enp0s8: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state DOWN mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether 08:00:27:ab:11:3e brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
# ifconfig enp0s8 up
# ip link show dev enp0s8
3: enp0s8: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether 08:00:27:ab:11:3e brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

A veces puede ser necesario ajustar la MTU de una interfaz. Al igual que con la habilitación/deshabilitación de interfaces, esto puede hacerse con ifconfig o ip link:

# ip link set enp0s8 mtu 2000
# ip link show dev enp0s3
2: enp0s3: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 2000 qdisc pfifo_fast state UP mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether 08:00:27:54:53:59 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
# ifconfig enp0s3 mtu 1500
# ip link show dev enp0s3
2: enp0s3: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether 08:00:27:54:53:59 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

La tabla de enrutamiento

Los comandos route, netstat -r, o ip route pueden ser utilizados para ver su tabla de rutas. Si desea modificar sus rutas, debe utilizar route o ip route. A continuación se muestran ejemplos de visualización de una tabla de enrutamiento:

$ netstat -r
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags   MSS Window  irtt Iface
default         10.0.2.2        0.0.0.0         UG        0 0          0 enp0s3
10.0.2.0        0.0.0.0         255.255.255.0   U         0 0          0 enp0s3
192.168.150.0   0.0.0.0         255.255.255.0   U         0 0          0 enp0s8
$ ip route
default via 10.0.2.2 dev enp0s3 proto dhcp metric 100
10.0.2.0/24 dev enp0s3 proto kernel scope link src 10.0.2.15 metric 100
192.168.150.0/24 dev enp0s8 proto kernel scope link src 192.168.150.200
$ route
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
default         10.0.2.2        0.0.0.0         UG    100    0        0 enp0s3
10.0.2.0        0.0.0.0         255.255.255.0   U     100    0        0 enp0s3
192.168.150.0   0.0.0.0         255.255.255.0   U     0      0        0 enp0s8

Fíjese en que no hay ninguna salida relativa a IPv6. Si desea ver su tabla de enrutamiento para IPv6, debe utilizar route -6, netstat -6r, o ip -6 route.

$ route -6
Kernel IPv6 routing table
Destination                    Next Hop                   Flag Met Ref Use If
2001:db8::/64                  [::]                       U    256 0      0 enp0s8
fe80::/64                      [::]                       U    100 0      0 enp0s3
2002:a00::/24                  [::]                       !n   1024 0      0 lo
[::]/0                         2001:db8::1                UG   1   0      0 enp0s8
localhost/128                  [::]                       Un   0   2     84 lo
2001:db8::10/128               [::]                       Un   0   1      0 lo
fe80::a00:27ff:fe54:5359/128   [::]                       Un   0   1      0 lo
ff00::/8                       [::]                       U    256 1      3 enp0s3
ff00::/8                       [::]                       U    256 1      6 enp0s8

Se ha omitido un ejemplo de netstat -r6 porque su salida es idéntica a route -6. Parte de la salida del comando route anterior se explica por sí misma. La columna Flag proporciona alguna información sobre la ruta. La columna flags, U indica que la ruta está activa. ! significa que la ruta ha sido rechazada, es decir, una ruta con una bandera ! no será utilizada. n significa que la ruta no ha sido cacheada. El kernel mantiene una caché de rutas para búsquedas más rápidas por separado de todas las rutas conocidas. G indica una puerta de enlace. La columna Metric o Met no es utilizada por el kernel. Se refiere a la distancia administrativa al objetivo. Esta distancia administrativa es utilizada por los protocolos de enrutamiento para determinar las rutas dinámicas. La columna Ref es el recuento de referencias, o el número de usos de una ruta. Al igual que Metric, no es utilizada por el kernel de Linux. La columna Use muestra el número de búsquedas de una ruta.

En la salida de netstat -r, MSS indica el tamaño máximo de segmento para las conexiones TCP sobre esa ruta. La columna Window muestra el tamaño predeterminado de la ventana TCP. La columna irtt muestra el tiempo de ida y vuelta de los paquetes en esta ruta.

La salida de ip route o ip -6 route es la siguiente:

  1. Destino.

  2. Dirección opcional seguida de interfaz.

  3. El protocolo de enrutamiento utilizado para añadir la ruta.

  4. El ámbito de la ruta. Si se omite, se trata de un ámbito global o de una puerta de enlace.

  5. La métrica de la ruta. Esta es utilizada por los protocolos de enrutamiento dinámico para determinar el coste de la ruta. La mayoría de los sistemas no la utilizan.

  6. Si es una ruta IPv6, la preferencia de ruta RFC4191.

Algunos ejemplos lo aclararán:

Ejemplo de IPv4
default via 10.0.2.2 dev enp0s3 proto dhcp metric 100
  1. El destino es la ruta por defecto.

  2. La dirección de la puerta de enlace es 10.0.2.2 alcanzable a través de la interfaz enp0s3.

  3. Ha sido añadida a la tabla de enrutamiento por DHCP.

  4. Se ha omitido el ámbito, por lo que es global.

  5. La ruta tiene un valor de coste de 100.

  6. No hay preferencia de ruta IPv6.

Ejemplo de IPv6
fc0::/64 dev enp0s8 proto kernel metric 256 pref medium
  1. El destino es fc0::/64.

  2. Es alcanzable a través de la interfaz enp0s8.

  3. Ha sido añadida automáticamente por el kernel.

  4. Se ha omitido el ámbito, por lo que es global.

  5. La ruta tiene un valor de coste de 256.

  6. Tiene una preferencia IPv6 de media.

Gestión de rutas

Las rutas pueden ser gestionadas utilizando route o ip route. A continuación se muestra un ejemplo de cómo añadir y eliminar una ruta utilizando el comando route. Con route, debe utilizar la opción -6 para IPv6:

# ping6 -c 2 2001:db8:1::20
connect: Network is unreachable
# route -6 add 2001:db8:1::/64 gw 2001:db8::3
# ping6 -c 2 2001:db8:1::20
PING 2001:db8:1::20(2001:db8:1::20) 56 data bytes
64 bytes from 2001:db8:1::20: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.451 ms
64 bytes from 2001:db8:1::20: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.438 ms
# route -6 del 2001:db8:1::/64 gw 2001:db8::3
# ping6 -c 2 2001:db8:1::20
connect: Network is unreachable

A continuación se muestra el mismo ejemplo utilizando el comando ip route:

# ping6 -c 2 2001:db8:1:20
connect: Network is unreachable
# ip route add 2001:db8:1::/64 via 2001:db8::3
# ping6 -c 2 2001:db8:1:20
PING 2001:db8:1::20(2001:db8:1::20) 56 data bytes
64 bytes from 2001:db8:1::20: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.529 ms
64 bytes from 2001:db8:1::20: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.438 ms
# ip route del 2001:db8:1::/64 via 2001:db8::3
# ping6 -c 2 2001:db8:1::20
connect: Network is unreachable

Ejercicios guiados

  1. ¿Qué comandos se pueden utilizar para listar las interfaces de red?

  2. ¿Cómo se desactiva temporalmente una interfaz? ¿Cómo se vuelve a habilitar?

  3. ¿Cuál de las siguientes es una máscara de subred razonable para IPv4?

    0.0.0.255

    255.0.255.0

    255.252.0.0

    /24

  4. ¿Qué comandos puede utilizar para verificar su ruta por defecto?

  5. ¿Cómo se añade una segunda dirección IP a una interfaz?

Ejercicios de exploración

  1. ¿Qué subcomando de ip se puede utilizar para configurar el etiquetado vlan?

  2. ¿Cómo se configura una ruta por defecto?

  3. ¿Cómo se puede obtener información detallada sobre el comando ip neighbour? ¿Qué sucede si lo ejecuta por sí mismo?

  4. ¿Cómo se hace una copia de seguridad de la tabla de enrutamiento? ¿Cómo se restaura desde ella?

  5. ¿Qué subcomando ip puede utilizarse para configurar las opciones del árbol de expansión?

Resumen

La red se configura normalmente mediante los scripts de inicio del sistema o un ayudante como NetworkManager. La mayoría de las distribuciones tienen herramientas que editarán los archivos de configuración de los scripts de inicio por usted. Consulte la documentación de su distribución para más detalles.

Ser capaz de configurar manualmente la red le permite solucionar los problemas de forma más eficaz. Es útil en entornos mínimos utilizados para cosas como la restauración de copias de seguridad o la migración a un nuevo hardware.

Las utilidades que se cubren en esta sección tienen más funcionalidades que las ya anteriormente mencionadas en la lección. Valdría la pena hojear la página de manual de cada una para familiarizarse con las opciones disponibles. Los comandos ss e ip son herramientas modernas y recomendadas, mientras que el resto de las que se cubren, aunque todavía son de uso común, se consideran herramientas heredadas.

La mejor manera de familiarizarse con las herramientas cubiertas es la práctica. Utilizando un ordenador con una cantidad modesta de RAM, es posible configurar un laboratorio de red virtual utilizando máquinas virtuales con las que se puede practicar. Tres máquinas virtuales son suficientes para familiarizarse con las herramientas enumeradas.

Los comandos utilizados en esta lección incluyen:

ifconfig

Utilidad heredada para configurar las interfaces de red y revisar sus estados.

ip

Moderna y versátil utilidad para configurar las interfaces de red y revisar sus estados.

netstat

Comando heredado utilizado para ver las conexiones de red actuales y la información de las rutas.

route

Comando heredado utilizado para ver o modificar la tabla de enrutamiento de un sistema.

Respuestas a los ejercicios guiados

  1. ¿Qué comandos se pueden utilizar para listar las interfaces de red?

    Cualquiera de los siguientes comandos:

    ip link, ifconfig -a, o ls /sys/class/net

  2. ¿Cómo se desactiva temporalmente una interfaz? ¿Cómo se vuelve a habilitar?

    Puede utilizar ifconfig o ip link:

    Utilizando ifconfig:

    $ ifconfig wlan1 down
    $ ifconfig wlan1 up

    Utilizando ip link:

    $ ip link set wlan1 down
    $ ip link set wlan1 up
  3. ¿Cuál de las siguientes es una máscara de subred razonable para IPv4?

    • 255.252.0.0

    • /24

      Las otras máscaras de las listas no son válidas porque no separan la dirección limpiamente en dos secciones, la primera parte define la red y la segunda el host. Los bits más a la izquierda de una máscara siempre serán 1 y los bits de la derecha siempre serán 0.

  4. ¿Qué comandos puede utilizar para verificar su ruta por defecto?

    Puede utilizar route, netstat -r o ip route:

    $ route
    Kernel IP routing table
    Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
    default         server          0.0.0.0         UG    600    0        0 wlan1
    192.168.1.0     0.0.0.0         255.255.255.0   U     600    0        0 wlan1
    $ netstat -r
    Kernel IP routing table
    Destination     Gateway         Genmask         Flags   MSS Window  irtt Iface
    default         server          0.0.0.0         UG        0 0          0 wlan1
    192.168.1.0     0.0.0.0         255.255.255.0   U         0 0          0 wlan1
    $ ip route
    default via 192.168.1.20 dev wlan1 proto static metric 600
    192.168.1.0/24 dev wlan1 proto kernel scope link src 192.168.1.24 metric 600
  5. ¿Cómo se añade una segunda dirección IP a una interfaz?

    Se usaría ip address o ifconfig. Tomando en cuenta que ifconfig es una herramienta heredada:

    $ ip addr add 172.16.15.16/16 dev enp0s9 label enp0s9:sub1

    La parte del comando label enp0s9:sub1 añade un alias a enp0s9. Si no usa la herramienta heredada ifconfig puede omitir esto. Si lo hace, el comando seguirá funcionando, pero la dirección que acaba de añadir no aparecerá en la salida de ifconfig.

    También puede utilizar ifconfig:

    $ ifconfig enp0s9:sub1 172.16.15.16/16

Respuestas a los ejercicios de exploración

  1. ¿Qué subcomando de ip se puede utilizar para configurar el etiquetado vlan?

    ip link tiene una opción de vlan que puede ser utilizada. A continuación se muestra un ejemplo de etiquetado de una subinterfaz con vlan 20.

    # ip link add link enp0s9 name enp0s9.20 type vlan id 20
  2. ¿Cómo se configura una ruta por defecto?

    Utilizando route o ip route:

    # route add default gw 192.168.1.1
    # ip route add default via 192.168.1.1
  3. ¿Cómo se puede obtener información detallada sobre el comando ip neighbour? ¿Qué sucede si lo ejecuta por sí mismo?

    Leyendo la página de man:

    $ man ip-neigbour

    Se muestra la caché ARP:

    $ ip neighbour
    10.0.2.2 dev enp0s3 lladdr 52:54:00:12:35:02 REACHABLE
  4. ¿Cómo se hace una copia de seguridad de la tabla de enrutamiento? ¿Cómo se restaura desde ella?

    El siguiente ejemplo muestra la copia de seguridad y la restauración de una tabla de enrutamiento:

    # ip route save > /root/routes/route_backup
    # ip route restore < /root/routes/route_backup
  5. ¿Qué subcomando ip puede utilizarse para configurar las opciones del árbol de expansión?

    De forma similar a la gestión de la configuración de las vlan, ip link puede configurar el árbol de expansión utilizando el tipo bridge. El ejemplo muestra la adición de una interfaz virtual con una prioridad STP de 50:

    # ip link add link enp0s9 name enp0s9.50 type bridge priority 50

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