Virtualizacion con GNS3 (2).docx

“Año del diálogo y la reconciliación nacional”

Universidad Nacional Agraria de la Selva Facultad de Ingeniería en Informática y Sistemas

Tema del Investigación:

VIRTUALIZACIÓN DE REDES DE COMPUTADORES CON GNS3 Asignatura: REDES Y CONECTIVIDAD II

Docente: SANTILLÁN RUIZ, José Martin Integrantes: ALEJANDRO FARRO, Rayza Angelica. LÓPEZ VEGA, Marco. ROCHA REYES, Luigui Ronaldo. Fecha: 25 de febrero del 2019

TINGO MARÍA - PERÚ 2019

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Contenido INTRODUCCIÓN........................................................................................................................6 I.

CONCEPTOS GENERALES GENERALES................................................................................................7 1.

Virtualización Virtualización ....................................................................................................................7

2.

VirtualBox.........................................................................................................................7

3.

Todo sobre GNS3 ............................................................................................................ 8

4.

Software Defined Networking Networking (SDN) ................................................................................ 9

5.

6.

4.1.

Origen y Evolución Evolución .................................................................................................... 9

4.2.

En que consiste....................................................................................................... 10

4.3.

Ventajas..................................................................................................................12

Network Functions Functions Virtualization Virtualization (NFV) .......................................................................... 14 5.1.

Origen y Evolución Evolución .................................................................................................. 14

5.2.

En que consiste....................................................................................................... 14

5.3.

Ventajas..................................................................................................................17

Fabricantes y proveedores proveedores de servicios implicados en SDN/NFV...................................19 6.1.

CISCO.....................................................................................................................19

6.2.

HP ........................................................................................................................... 20 6.3.

IBM 21

6.4.

DELL.......................................................................................................................21

6.5.

VMWare..................................................................................................................22 6.6.

6.7.

NEC 22

Nuage Networks...................................................................................................... 23















II.

CASO PRÁCTICO ............................................................................................................. 26 1.

Topología. Topología. ......................................................................................................................26

2.

Instalación de los sistemas operativos operativos a utilizar en VirtualBox ........................................27

3.

Configuración Configuración de la primera máquina virtual de Windows Windows 7 ............................................27

4.

Desactivar FIREWALL de la primera máquina virtual de Windows Windows 7. .............................32

5.

Configuración Configuración de la segunda máquina virtual de Windows Windows 7 ..........................................33

6.

Desactivar FIREWALL de la segunda maquina virtual de Windows Windows 7.............................35

7.

Configuración Configuración de la tercera máquina virtual de Ubuntu................................................... 35

8.

Configuración Configuración de la cuarta máquina virtual de Windows Server......................................38

9.

Implementación Implementación de la topología en GNS3. .....................................................................47

10.

Comprobar la comunicación comunicación entre las máquinas virtuales ...........................................51

III.

CONCLUSIÓN ...............................................................................................................56

IV.

Bibliografía Bibliografía .....................................................................................................................56

Índice de Ilustraciones. Ilustración 1. Interfaz de VirtualBox ............................................................................................ 8 Ilustración 2. Arquitectura Arquitectura simplificada de SDN que utiliza el protocolo OpenFlow ....................12 Ilustración 3. Ejemplo de arquitectura arquitectura NFV con vSwitches. .......................................................15 Ilustración 4. Marco de referencia NFV .....................................................................................16 Ilustración 5. Esquema de entorno Cisco Open Network Environment Environment (ONE) ...........................19















Ilustración 8. Esquema de la solución SDN Active Fabric de Dell .............................................21 Ilustración 9. Esquema de la solución propuesta por VMware VMware (NSX) ( NSX) ........................................22 Ilustración 10. Caracteristicas Caracteristicas del ProgrammableFlow ProgrammableFlow PF6800 de NEC....................................22 Ilustración 11. Esquema de la arquitectura arquitectura propuesta propuesta por Nuage Networks. .............................23 Ilustración 12. Esquema de la solucion SoftCom propuesta por Huawei ...................................24 Ilustración 13. La arquitectura entre el SDN y OpenFlow ..........................................................25 ..........................................................25 Ilustración 14. Topología Topología a implementar implementar....................................................................................26 Ilustración 15. VirtualBox con sus sistemas operativos instalados (Windows 7, Windows Server 2016, Ubuntu) Ubuntu) ...........................................................................................................................27 Ilustración 16. Boton inicio, buscar "panel de control" ...............................................................27 Ilustración 17. Ventana del Panel de Control.............................................................................28 Ilustración 18. Ventana del centro de redes y recursos compartidos .........................................28 Ilustración 19. Ventana del estado de conexión conexión de área local ...................................................29 ...................................................29 Ilustración 20. Ventana de las propiedades propiedades de conexión conexión de área local ......................................29 Ilustración 21. Ventana de las propiedades de internet version 4 (TCP/IPv4)............................30 Ilustración 22. Ventana de Ejecutar...........................................................................................30 Ilustración 23. Ventana de CMD................................................................................................31 Ilustración 24. Visualización del ip actual de la máquina virtual .................................................31 Ilustración 25. Ventana de todos los elementos del Panel de Control .......................................32 Ilustración 26. Ventana de las opciones de Firewall de Windows. Windows. .............................................32 Ilustración 27. Ventana de personalizar personalizar la configuracion configuracion de Firewall Windows..........................33 Ilustración 28. Propiedades de la IPv4 de la segunda máquina virtual windows 7 .....................34 Ilustración 29. Ventana mostrando las configuraciones de IP que tienen nuestra máquina















Ilustración 32. Ventana de la configurar el IPv4 ........................................................................36 Ilustración 33. Panel de aplicaciones aplicaciones generales de Ubuntu.......................................................37 Ilustración 34. Buscador de aplicaciones. aplicaciones. .................................................................................37 Ilustración 35. Ventana de la consola terminal para Ubuntu. .....................................................38 Ilustración 36. Resultados de "IPCONFIG" ...............................................................................38 Ilustración 37. Creación de un nuevo proyecto en GNS3 ..........................................................47 Ilustración 38. Se ingresa el nombre y donde guardara la ubicación .........................................48 Ilustración 39. Se ingresa a edit y preferencias .........................................................................48 Ilustración 40. Seleccionamos Seleccionamos Ubuntu y editamos ....................................................................49 ....................................................................49 Ilustración 41. Creando una máquina virtual en virtualbox virtualbox de Ubuntu server.............................49 Ilustración 42. Prendiendo la segunda máquina virtual de Windows 7. .....................................50 Ilustración 43. Prendiendo Prendiendo la máquina virtual de windows 7 ......................................................50 Ilustración 44. La topología implementada en GNS3 terminada ................................................51 Ilustración 45. Ping con (192.168.1.10) (192.168.1.10) y (192.168.1.1) (192.168.1.1) ............................................................52 Ilustración 46. Ping (192.168.1.10) (192.168.1.10) y (192.16.1.1) (192.16.1.1) .....................................................................52 Ilustración 47. Ping de (192.168.1.20) (192.168.1.20) con (192.168.1.1) ..........................................................53 Ilustración 48. Ping entre (192.168.1.20) (192.168.1.20) con (172.16.1.1) (172.16.1.1) ........................................................53 Ilustración 49. Ping entre (192.168.1.10) (192.168.1.10) con (192.168.1.20) (192.168.1.20) ....................................................54 Ilustración 50. Ping con (172.16.1.10) (172.16.1.10) con (172.16.1.1) (172.16.1.1) ............................................................54 Ilustración 51. Ping entre (172.16.1.10) (172.16.1.10) con (192.168.1.1) (192.168.1.1) ........................................................55 Ilustración 52. Ping entre (172.16.1.10) (172.16.1.10) con (172.168.1.20) (172.168.1.20) ......................................................55















INTRODUCCIÓN La implantación de una red o su mejora no es tarea fácil ya que además de requerirse conocimientos de planificación, diseño e implementación se requiere de una gran inversión económica a la hora de adquirir dispositivos de red que cumplan unas necesidades específicas. Para evitar usar equipos reales y así abaratar costes, se crearon alternativas para poder virtualizar como son los emuladores y los simuladores, cuyo uso es cada vez mas extendido debido a su gran evolución y constante mejora. Nos indica (Díaz Cervantes, 2010), que “Un emulador permite duplicar las funcionalidades de un sistema usando otro diferente, de modo que el segundo sistema se comporte exactamente como el primero. En la actualidad, existen numerosos emuladores que permiten imitan el comportamiento de programas e incluso toman la forma de dispositivos hardware reales. Algunos ejemplos serían VirtualBox que emula sistemas operativos o GNS3 que emula dispositivos de red a partir de imágenes reales de IOS CISCO”. También añade que “GNS3 es un emulador libre, con una GUI muy

amigable, fácil de instalar y manejar, pero su funcionamiento se basa en la obtención de una IOS de CISCO la cual es propietaria y requiere de permisos para su obtención”. En este informe virtualizaremos una topología de red dado por el docente, con los softwares VirtualBox y GNS3, también daremos conceptos básicos de algunos términos para poder familiarizarse con el documento.

















I.

CONCEPTOS GENERALES. 1.

Virtualización (SALA DE LECTURA, 2015) nos dice indica que la “Virtualización es la creación

de una versión virtual de algún recurso tecnológico, como puede ser una plataforma de hardware, un sistema operativo, un dispositivo de almacenamiento u otros recursos de red. La particularidad es que dicha versión se crea por medio de software”. (Dordoigne, 2015) en su libro nos dice que “La virtualización es, sobre todo, una

solución de consolidación, pero, además, un argumento que nos puede llevar a su implementación es la posi bilidad de ofrecer fácilmente altos niveles de disponibilidad”.

2.

VirtualBox En la propia página web de (VirtualBox, s.f.) nos brinda descripción de su

software, “Oracle VM VirtualBox es una aplicación de virtualización multiplataforma”.

¿Qué significa eso? Por un lado, sus computadoras, ya sea que estén ejecutando los sistemas operativos Windows, Mac OS X, Linux, etc.; amplía las capacidades del

















Ilustración 1. Interfaz de VirtualBox. 3.

Todo sobre GNS3 (Balsa Galbán) nos da una referencia extensa sobre el GNS3 empezando por un

concepto básico sobre que es Dynamips “es el motor de emulación que permite emular

diferentes plataformas hardware usando imágenes de sistemas operativos de CISCO en un mismo PC. Entre dichas plataformas se encuentra los Routers 1700, 2600, 3600,

















dispositivos emulados, además determina los valores de IDLE-PC y realiza capturas de paquetes”. Terminando así un concepto redondeado de GNS3 “Es una aplicación

también realizada en Python que usa las librerías de Dynagen para crearle una interfaz gráfica (GUI). Sus principales funciones son editar el archivo de texto .net y realizar las operaciones del CLI hechas por Dynagen y Dynamips. Adicionalmente incorpora la capacidad de simular PCs. Dicho de otro modo, GNS3 es un front-end gráfico de Dynamips y Dynagen, los cuales son las herramientas que realmente permiten la emulación de IOS Cisco. Más, concretamente, Dynagen ofrece una interfaz de línea de comandos más simple a Dynamips, el cual es en última instancia, el responsable de la emulación de la IOS. Usando un simple editor de textos, un usuario podría crear su propio fichero de topología con la red a emular por Dynagen. Precisamente, GNS3 facilita este proceso creando para ello una sencilla interfaz gráfica que abstrae al usuario de los detalles de configuración del escenario”.

4.

Software Defined Networking (SDN) SDN que en español quiere decir Redes Definidas por Software.

















precisamente el éxito de internet lo que hizo que surgiera la necesidad de gestionar y evolucionar las infraestructuras de redes, es decir, hacerlas programables”. Tiene tres etapas a partir de ahí: -

Redes activas (1995-2000 aprox.).

-

Separación del plano de control del plano de datos (2001-2007 aprox.).

-

Aparición de la interfaz de programación de aplicaciones de OpenFlow (2007-2010 aprox.).

4.2.

En que consiste. (Ibánez García, 2016) nos dice que las SDN “son un conjunto de técnicas

cuyo objetivo es facilitar a los administradores de red la gestión de servicios de red a través de la abstracción de funcionalidades de bajo nivel. Estas abstracciones de red se pueden utilizar fácilmente mediante unas interfaces API”. Añade que la finalidad de SDN es “facilitar la implementación y posterior implantación de servicios de red de una

manera sencilla, dinámica y escalable, evitando al administrador de red gestionar dichos servicios a bajo nivel”.

















Como ya se ha dicho, SDN abstrae las funcionalidades de bajo nivel. Para conseguir esta abstracción separa las dos capas explicadas anteriormente: •

Toma de decisiones (plano de control), que se correspondería con el

software. •

Sistema encargado de encaminar el tráfico a su destino (plano de datos),

que se correspondería con el hardware. La idea principal reside en el hecho de gestionar las redes separando el plano de control del plano de datos. SDN es una manera de enfrentarse a la creación de redes en la cual el control se desprende del hardware y se le da a una aplicación de software, llamada controlador. Una manera mejor de entender al SDN nos lo plantea (Ibánez García, 2016), que es “Las rede s convencionales se basan en el uso de routers en los cuales el plano de control (protocolos de routing, listas de acceso, políticas…) y el plano de datos

(switching, routing) están unidos. Lo que hace que el operador se vea obligado a adaptarse a las características funcionales de cada fabricante de hardware. Además, cuando un paquete llega a un switch, las reglas integradas en el firmware propietario



















OpenFlow. Las operaciones de switching/routing se realizan basándose en las reglas almacenadas en las flow tables de los switches/routes. Esto permite a un administrador de red modificar el tráfico desde una consola de control centralizada sin tener que tocar switches individuales. El administrador puede cambiar cualquier regla de los switches de red cuando sea necesario, es decir, le permite tener más control que nunca sobre el flujo del tráfico de red”.



















•

Agilidad y flexibilidad. SDN permite a las organizaciones desplegar

servicios, aplicaciones e infraestructuras de forma rápida permitiendo así alcanzar los objetivos marcados en el menor tiempo posible. •

Permite innovación. Los entornos SDN permiten crear nuevos tipos de

aplicaciones y modelos de negocio por parte de las empresas. •

Reduce el gasto operacional. La tecnología SDN permite el control de

elementos de red mediante el uso de programas, como switches/routers, que cada vez son más programables. Esto hace que sea más sencillo configurar y gestionar las redes. En consecuencia, esto permite una reducción del tiempo de gestión por parte de los administradores y reduce considerablemente la probabilidad de un error humano. •

Reduce el gasto en hardware. Los entornos SDN permiten reutilizar el

hardware existente alargando así su vida útil. Esto limita la necesidad de renovar el



















esto reduciendo los tiempos de respuesta a minutos o segundos y reduciendo considerablemente la probabilidad de un error humano.

5.

Network Functions Virtualization (NFV) NFV que en español quiere decir Virtualización de las Funciones de la Red.

5.1.

Origen y Evolución. (Ibánez García, 2016) nos relata que “Los orígenes de NFV se sitúan en

Octubre de 2012, cuando un grupo de especificadores de la industria (Network Functions Virtualization) publicó un "white paper" en una conferencia en Darmstadt sobre Software-defined networking y OpenFlow. Este grupo estaba compuesto por proveedores de servicios de red como AT & T, BT, China Mobile, Deutsche Telekom,



















finalidad de virtualizar diversos tipos de funciones de nodos de la red, con el objetivo de poder conectarlos para crear servicios de comunicación”. Continúa diciendo que “VFN

consiste en una o más máquinas virtuales que ejecutan diferentes programas y procesos, sobre servidores estándar de alta capacidad, switches o infraestructuras cloud computing, en lugar de funcionar sobre dispositivos de red especializados”.

Un elemento muy importante en las soluciones NFV es el vSwitch. El vSwitch es un componente clave de las plataformas NFV ya que es el responsable de proporcionar conectividad tanto entre máquinas virtuales como entre las máquinas virtuales y la red exterior. Su rendimiento determina tanto el ancho de banda de los VNFs como la relación coste-eficiencia de las soluciones de NFV.



















conseguir estos objetivos, estos atributos se asignan a una capa de orquestación con la finalidad de proporcionar una alta disponibilidad y seguridad, además de mantener los costes de operación y mantenimiento bajos. Además, mover las funciones de red de dispositivos de red dedicados (routers, switches, firewalls, …) hacia servidores básicos

ayuda a los proveedores a evitar una sobrecompra de equipos y la subutilización de recursos”.

A grandes rasgos, la arquitectura de NFV se especifica mediante una serie de bloques de funciones comunes que abarcan la totalidad del hardware y software que se utiliza para construir la red.





















(NFV manager) que utiliza interfaces abiertas para poder comunicarse con los elementos de red o bien directamente, o bien a través de los sistemas de gestión de elementos de red (EMS) que pueden ser propietarios de cada fabricante. •

Infraestructura NFV (NFVI). Consiste en el hardware y software que sirve

para construir los VNF, por ejemplo, los servidores x86, en forma de recursos físicos de hardware. •

Virtualizador o hipervisor. Desacopla el software del hardware mediante la





















de software), el tiempo necesario para tener operativa una nueva funcionalidad de red se reduce considerablemente. Es decir, permite adaptarse dinámicamente a los cambios y desplegar soluciones a medida de cada cliente. •

Es una solución muy dinámica ya que se pueden aumentar o reducir las

capacidades de cualquier VNF de acuerdo a las necesidades específicas. Permite asignar los recursos necesarios en cada momento en función de las demandas puntuales de los clientes.





















•

Ofrece una gran disponibilidad ya que, en caso de fallo de un elemento, la

funcionalidad que este ofrecía pasa a ofrecerla otro elemento rápidamente. •

Se produce un aumento del “retorno de la inversión” (RoI). Las

implementaciones NFV, gracias a muchas de las ventajas expuestas en los puntos anteriores, hacen que se alcance el retorno de inversión mucho antes que con los despliegues tradicionales.

6.

Fabricantes y proveedores de servicios implicados en SDN/NFV.





















6.2.

HP





















6.3.

IBM























6.5.

VMWare























6.7.

Nuage Networks























6.8.

Huawei.













































II.

CASO PRÁCTICO Virtualización de la topología de redes.

































































































































































































































































































































































































Virtualizacion con GNS3 (2).docx

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