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1/ISO/assignments/t12-ej1-dhcpd/t12-ej1-dhcpd-naortega.tex

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+\documentclass[12pt,a4paper]{article}
+\usepackage[spanish]{babel}
+\usepackage{hyperref}
+\usepackage{graphicx}
+\usepackage{subcaption}
+
+\title{Tema XII Ejercicio I: DHCPD}
+\author{Nicolás A. Ortega Froysa}
+
+\begin{document}
+\maketitle
+\pagebreak
+\tableofcontents
+\pagebreak
+
+\section{Introducción}
+
+Cuando estamos creando y configurando redes, un elemento fundamental para la
+comunicación entre equipos es la asignación de direcciones IP, ya que es por
+medio de esto que se pueden identificar los distintos dispositivos conectados a
+la red. Cuando se trata de unos pocos dispositivos, la asignación de direcciones
+IP no es una tarea demasiado difícil, mas cuando tratamos de cientos, o incluso
+miles de dispositivos, esto se puede convertir en una tarea muy ardua y
+compleja. Tiene aún menos sentido tener que pasar tanto tiempo configurando
+estas direcciones cuando la mayoría son de dispositivos clientes, y por lo tanto
+serán siempre los que inicialicen la conexión, y nunca la recibirán. Es por esto
+que se inventó el sistema DHCP.
+
+En este sistema, existe un servidor, corriendo un software DHCPD ({\em DHCP
+Daemon}) con una dirección IP fija, que recibe peticiones (generalmente dentro
+de su red local) para adquirir direcciones IP. Este servidor devuelve una
+dirección IP que se asegura que no la está usando ningún otro dispositivo.
+
+El objetivo de esta práctica es instalar y configurar un servidor DHCP usando el
+software {\tt dhcpd} para nuestra red local.
+
+\section{Configuración de Red}
+
+\section{Instalación y Configuración de DHCPD}
+
+\subsection{Instalación}
+
+Como nuestro servidor está corriendo Debian, hemos de usar el manejador de
+paquetes {\tt apt} para instalar el programa. Para esto, corremos el comando
+siguiente:
+
+\begin{verbatim}
+# apt install isc-dhcp-server
+\end{verbatim}
+
+Para verificar que se ha instalado correctamente, podemos ver si se ha instalado
+el binario {\tt dhcpd} en nuestro {\tt PATH} usando el comando {\tt which
+dhcpd}. También instalará el servicio de {\em Systemd} con el mismo nombre que
+el paquete ({\tt isc-dhcp-server}) que podemos administrar usando el comando
+{\tt systemctl}. Como por ahora estamos probando nada más, y no queremos que se
+inicialice por sí mismo, vamos a deshabilitar el servicio y pararlo. Luego,
+cuando ya tengamos el servicio completamente configurado y funcione
+correctamente.
+
+\begin{verbatim}
+# systemctl stop isc-dhcp-server
+# systemctl disable isc-dhcp-server
+\end{verbatim}
+
+\subsection{Configuración}
+
+Para la configuración del servicio DHCP, hemos de editar el archivo de
+configuración {\tt /etc/dhcp/dhcpd.conf}. Mas, en nuestro caso vamos a empezar
+desde cero, ya que este archivo viene con muchas opciones ya declaradas por
+defecto. Para esto, simplemente hacemos una copia de seguridad del archivo
+(e.g.\ renombrándolo a {\tt dhcpd.conf.bak}).
+
+Creamos ahora un archivo de configuración nuevo (en blanco) y ponemos la
+configuración siguiente:
+
+\begin{verbatim}
+option domain-name-servers 8.8.8.8, 8.8.4.4;
+option routers 172.21.0.100;
+option subnet-mask 255.255.255.0;
+
+subnet 192.168.37.0 netmask 255.255.255.0 {
+  range 192.168.37.100 192.168.37.150;
+}
+
+host DESKTOP-U4F9M9L {
+  hardware ethernet 7C:10:C9:25:95:E1;
+  fixed-address 192.168.37.201;
+}
+\end{verbatim}
+
+En la primera línea, especificamos la opción {\tt domain-name-servers}, que son
+los servidores de resolución de nombre de dominio (DNS) que queremos asignar a
+los ordenadores de nuestra red. En este caso, 8.8.8.8 y 8.8.4.4 son los
+servidores DNS públicos de Google. Así cuando uno de los ordenadores de nuestra
+red quiere resolver un nombre, se lo pedirá a uno de estos servidores. Esta
+opción es especialmente útil si tenemos un servidor DNS interno a nuestra red
+que queremos usar.
+
+La segunda opción se trata de asignar la dirección IP del enrutador (i.e.\ {\em
+router} o {\em gateway}) usando la opción {\tt routers}. Si el dispositivo
+quiere acceder a alguna dirección que no está dentro de su red asignada,
+intentará acceder a ella por medio de esta dirección IP.
+
+La tercera opción, {\tt subnet-mask} trata de asignar la máscara de subred
+general, que nosotros que sea el 255.255.255.0 (equivalente a /24). Así los
+dispositivos podrán saber qué direcciones IP están dentro de su red.
+
+\begin{verbatim}
+subnet 192.168.37.0 netmask 255.255.255.0 {
+  range 192.168.37.100 192.168.37.150;
+}
+\end{verbatim}
+
+En estas tres líneas, tratamos de definir la red, la máscara, y el rango de
+direcciones IP para los dispositivos que tengan IP dinámica. Primero, empezamos
+definiendo la red en sí. Esto se hace definiendo primero la dirección de red,
+que en nuestro caso es 192.168.37.0, y luego la máscara de red, que es de
+255.255.255.0. Después, usando la opción {\tt range}, designamos el rango de
+direcciones IP que usará nuestro servicio DHCP para asignar nuevas direcciones a
+los dispositivos que lo piden. De este modo, todas los dispositivos tendrán una
+dirección IP dentro de este rango.
+
+\begin{verbatim}
+host DESKTOP-U4F9M9L {
+  hardware ethernet 7C:10:C9:25:95:E1;
+  fixed-address 192.168.37.201;
+}
+\end{verbatim}
+
+Estas cuatro líneas nos ayudan a definir una dirección IP estática a un
+dispositivo concreto. Esto puede ser útil cuando tenemos un servidor dentro de
+la red, que queremos que siempre tenga una misma dirección IP (e.g.\ un servidor
+DNS) pero para poder configurarlo todo desde el mismo sitio, en vez de
+configurarlo en el servidor en sí, lo configuramos desde el sistema DHCP. Por
+ejemplo, si tenemos un servidor DNS en nuestra red con dirección 192.168.37.5 y
+lo queremos cambiar a 192.168.37.202, normalmente habría que entrar en el
+servidor para cambiarle la dirección, y luego entrar en el otro servidor DHCP
+para cambiarle la dirección asignada anteriormente. Pero de este modo,
+conseguimos que en el mismo servidor (y el mismo archivo) configuramos ambas
+cosas.
+
+Lo primero que hacemos es definir el {\em hostname} con el comando {\tt host}
+seguido del nombre del dispositivo en la red (en nuestro caso se llama
+DESKTOP-U4F9M9L). Todas las opciones que definimos en este bloque se aplicarán a
+este dispositivo. Pero como también puede darse que dos dispositivos se hayan
+puesto el mismo nombre (aunque lo suyo sería evitar esto) también identificamos
+al dispositivo usando su dirección MAC, que es de hardware, y es único. Esto se
+puede encontrar en la salida del comando {\tt ip address} en los sistemas UNIX
+dentro de la configuración de la interfaz correspondiente (figura
+\ref{fig:mac-address}), o dentro de la configuración de red en Windows. {\bf
+Aviso:} aunque en algunos sistemas (como Windows) la dirección MAC aparece
+usando guiones (i.e.\ <<->>) para separar los dígitos, siempre se ha de usar los
+dos puntos (i.e.\ <<:>>). Lo definimos con la opción {\tt hardware ethernet}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+	\centering
+	\includegraphics[width=1.0\textwidth]{imgs/mac-address.png}
+	\caption{Dirección MAC en salida de comando {\tt ip address}.}
+	\label{fig:mac-address}
+\end{figure}
+
+Finalmente, definimos la dirección IP que queremos asignar, que en nuestro caso
+es el 192.168.37.201. Esto lo hacemos con la opción {\tt fixed-address}.
+
+\subsection{Pruebas}
+
+Ya con nuestro servicio DHCP configurada, podemos empezar con las pruebas. Para
+esto, primero hemos de empezar nuestro servicio. Como tan sólo estamos haciendo
+pruebas todavía, vamos a usar directamente el comando {\tt dhcpd}. Esto lo
+haremos usando la opción {\tt -cf} para especificar nuestro archivo de
+configuración, y la bandera {\tt -d} para que veamos la salida por pantalla de
+lo que vaya pasando:
+
+\begin{verbatim}
+# dhcpd -cd /etc/dhcp/dhcpd.conf -d
+\end{verbatim}
+
+Cuando ya esté encendido, podemos comprobar su correcto funcionamiento
+conectando nuestros dispositivos a la red para que pidan una dirección IP por
+medio de DHCP. Para nuestro dispositivo de IP fija, debería de aparecer algo
+parecido a lo siguiente:
+
+\begin{verbatim}
+DHCPREQUEST for 192.168.37.201 from 7c:10:c9:25:95:e1 via enp3s0
+DHCPACK on 192.168.37.201 to 7c:10:c9:25:95:e1 via enp3s0
+\end{verbatim}
+
+Esto indica que a este dispositivo se le ha dado la dirección IP 192.168.37.201,
+como habíamos designado antes.
+
+Luego, para los dispositivos de IP dinámica, la salida se parecerá algo más como
+lo siguiente:
+
+\begin{verbatim}
+DHCPDISCOVER from 7c:10:c9:28:29:b5 via enp3s0
+DHCPOFFER on 192.168.37.101 to 7c:10:c9:28:29:b5 (LAPTOP-NIMQD9EE)
+via enp3s0
+DHCPREQUEST for 192.168.37.101 (192.168.37.2) from 7c:10:c9:28:29:b5
+(LAPTOP-NIMQD9EE) via enp3s0
+DHCPACK on 192.168.37.101 to 7c:10:c9:28:29:b5 (LAPTOP-NIMQD9EE)
+via enp3s0
+\end{verbatim}
+
+Verificamos que, efectivamente, se han asignado correctamente las direcciones IP
+en nuestros dispositivos. Si es así, entonces ya hemos terminado de configurar
+correctamente nuestro servicio DHCP (figura \ref{fig:static-ip}).
+
+\begin{figure}[!htb]
+	\centering
+	\includegraphics[width=0.75\textwidth]{imgs/static-ip.png}
+	\caption{Verificación de asignación de la IP estática 192.168.37.201.}
+	\label{fig:static-ip}
+\end{figure}
+
+\subsection{Habilitación e Inicio del Servicio}
+
+Cuando ya hayamos visto que todo funciona correctamente, ya podemos volver a
+usar {\em Systemd} para administrar nuestro servicio, habilitándolo e
+iniciándolo. De esta forma, cada vez que se reinicia la máquina inicializará
+este servicio. Como antes, lo hacemos con el comando {\tt systemctl}:
+
+\begin{verbatim}
+# systemctl enable isc-dhcp-server
+# systemctl start isc-dhcp-server
+\end{verbatim}
+
+\section{Conclusión}
+
+El sistema DHCP es una herramienta muy útil, y es importante que todo
+administrador de red sepa cómo configurar un servicio de este tipo, no por nada,
+sino más todavía para facilitarle a él su propio trabajo. Tampoco es una
+configuración muy difícil, si no se quiere hacer nada demasiado complejo, y
+permite centralizar la asignación de direcciones IP.
+
+\pagebreak
+
+\section{Derechos de Autor y Licencia}
+
+\noindent
+Copyright \copyright\ \the\year\ Nicolás A. Ortega Froysa
+<nicolas@ortegas.org> \\
+\\
+Este documento se distribuye bajo los términos y condiciones de la licencia
+Creative Commons Attribution No Derivatives 4.0 International.
+
+\end{document}

1/ISO/assignments/t12-ej1-dhcpd/t12-ej1-dhcpd-naortega.toc

@@ -0,0 +1,10 @@
+\babel@toc {spanish}{}\relax 
+\contentsline {section}{\numberline {1}Introducción}{3}{section.1}%
+\contentsline {section}{\numberline {2}Configuración de Red}{3}{section.2}%
+\contentsline {section}{\numberline {3}Instalación y Configuración de DHCPD}{3}{section.3}%
+\contentsline {subsection}{\numberline {3.1}Instalación}{3}{subsection.3.1}%
+\contentsline {subsection}{\numberline {3.2}Configuración}{4}{subsection.3.2}%
+\contentsline {subsection}{\numberline {3.3}Pruebas}{6}{subsection.3.3}%
+\contentsline {subsection}{\numberline {3.4}Habilitación e Inicio del Servicio}{7}{subsection.3.4}%
+\contentsline {section}{\numberline {4}Conclusión}{7}{section.4}%
+\contentsline {section}{\numberline {5}Derechos de Autor y Licencia}{8}{section.5}%