8.2. Configurare la rete

FONDAMENTALI Concetti di rete essenziali (Ethernet, indirizzo IP, sottorete, broadcast).

La maggior parte delle reti locali moderne usa il protocollo Ethernet, il quale divide i dati in piccoli blocchi chiamati «frame» e li trasmette sul cavo uno alla volta. La velocità dei dati varia dai 10 Mb/s per le vecchie schede Ethernet ai 10 Gb/s delle schede più recenti (attualmente la velocità più comune sta passando da 100 Mb/s a 1 Gb/s). I cavi usati più comunemente sono chiamati 10BASE-T, 100BASE-T, 1000BASE-T o 10GBASE-T in base alla velocità che possono fornire in modo affidabile (la T sta per «twisted pair», ovvero doppino intrecciato); questi cavi terminano con un connettore RJ45. Esistono cavi di altro tipo, per lo più utilizzati per velocità superiori ad 1 Gb/s.

Un indirizzo IP è un numero usato per identificare un'interfaccia di rete installata su un computer in una rete locale oppure su Internet. Nella versione attualmente più diffusa di IP (IPv4), questo numero è codificato in 32 bit e viene generalmente rappresentato come 4 numeri separati da punti (es. 192.168.0.1), ogni numero è compreso tra 0 e 255 (inclusi, che corrisponde a 8 bit di dati). La prossima versione del protocollo, IPv6, estenderà questo spazio di indirizzamento a 128 bit e gli indirizzi saranno generalmente rappresentati da una serie di numeri esadecimali separati dai due punti (es. 2001:db8:13bb:0002:0000:0000:0020, o 2001:db8:13bb:2::20 nella forma abbreviata).

Una maschera di sottorete (netmask) definisce tramite il proprio codice binario quale porzione di un indirizzo IP corrisponde alla rete e quale specifica la macchina. Nell'esempio di configurazione di indirizzo statico IPv4 qui fornito, la maschera di sottorete 255.255.255.0 (24 «1» seguiti da 8 «0» nella rappresentazione binaria) indica che i primi 24 bit dell'indirizzo IP corrispondono alla rete mentre gli altri 8 specificano la macchina. In IPv6, in favore della leggibilità, solo i numeri «1» vengono espressi; la maschera di sottorete per una rete IPv6 potrà essere quindi 64.

L'indirizzo di rete è un indirizzo IP nel quale la parte che descrive la macchina è pari a 0. L'intervallo di indirizzi IPv4 in una rete completa è spesso indicato con la sintassi a.b.c.d/e, dove a.b.c.d è l'indirizzo della rete e e è il numero dei bit interessati dalla parte che indica la rete in un indirizzo IP. La rete d'esempio sarà quindi descritta come segue: 192.168.0.0/24. La sintassi è simile in IPv6: 2001:db8:13bb::/64.

Un router è una macchina che connette diverse reti l'una con l'altra. Tutto il traffico che arriva attraverso un router è instradato verso la rete corretta. Per fare questo il router analizza i pacchetti in arrivo e li ridirige in base all'indirizzo IP della loro destinazione. Il router è spesso indicato come «gateway»: in questa configurazione lavora come una macchina che consente di uscire dalla rete locale (verso una rete estesa, come Internet).

L'indizzo speciale di broadcast connette tutte le postazioni in una rete. Non viene quasi mai instradato, funziona quindi solo all'interno della stessa rete. Questo significa che un pacchetto destinato all'indirizzo di broadcast non oltrepassa mai il router.

Questo capitolo si concentra sugli indirizzi IPv4 poiché sono attualmente i più utilizzati. I dettagli del protocollo IPv6 sono affrontati in Sezione 10.5, «IPv6», ma i concetti rimangono gli stessi.

Poiché la rete viene configurata automaticamente durante l'installazione iniziale, il file /etc/network/interfaces contiene già una configurazione valida. Una linea che inizia con auto fornisce una lista di interfacce che devono essere configurate automaticamente all'avvio. Tra queste vi è spesso eth0, che si riferisce alla prima scheda Ethernet.

8.2.1. Interfaccia Ethernet

Se il computer dispone di una scheda Ethernet, la rete che vi sarà associata dev'essere configurata scegliendo uno tra i due metodi disponibili. Il metodo più semplice è la configurazione dinamica con DHCP e richiede un server DHCP nella rete locale. Si può indicare il nome host desiderato, corrispondente all'impostazione hostname nell'esempio seguente. Il server DHCP invia informazioni di configurazione appropriate per la rete.

Esempio 8.1. Configurazione DHCP

auto eth0
iface eth0 inet dhcp
  hostname arrakis

Una configurazione «statica» indica delle impostazioni di rete fisse. Ciò include perlomeno un indirizzo IP ed una maschera di rete; a volte vengono indicati anche indirizzi di rete e broadcast. Un router che connette verso l'esterno viene indicato come «gateway».

Esempio 8.2. Configurazione statica

auto eth0
iface eth0 inet static
  address 192.168.0.3
  netmask 255.255.255.0
  broadcast 192.168.0.255
  network 192.168.0.0
  gateway 192.168.0.1

NOTA Indirizzi multipli

Oltre a poter associare diverse interfacce alla singola scheda di rete è anche possibile associare diversi indirizzi IP alla singola interfaccia. Va ricordato inoltre che un indirizzo IP può corrispondere a più di un nome DNS e che ogni nome può a sua volta corrispondere a qualsiasi numero di indirizzi IP numerici.

Come si può intuire le configurazioni possono essere piuttosto complicate, ma queste opzioni sono usate solo in casi veramente speciali. Gli esempi citati qui rappresentano le configurazioni tipiche.

8.2.2. Connettersi con PPP attraverso un modem PSTN

Una connessione punto-punto (PPP) stabilisce una connessione intermittente: questa è la soluzione più comune per le connessioni realizzate con un modem telefonico (detto anche modem PSTN poiché la connessione transita nella rete telefonica pubblica).

Una connessione tramite modem telefonico richiede un account su un provider di accesso, che include un numero telefonico, un nome utente, una password e talvolta uno specifico protocollo di autenticazione da utilizzare. Questo tipo di connessione si configura usando lo strumento pppconfig fornito dall'omonimo pacchetto Debian. In via predefinita, utilizza la connessione del provider d'accesso. Quando si è in dubbio circa il protocollo di autenticazione, scegliere PAP: è utilizzabile con la maggioranza dei provider di servizi Internet.

Dopo la configurazione è possibile connettersi usando il comando pon (fornendo il nome della connessione come parametro, quando il valore predefinito provider non è appropriato). Si può terminare il collegamento con il comando poff. Questi due comandi possono essere eseguiti dall'utente root, o da ogni altro utente, purché sia inserito nel gruppo dip.

8.2.3. Connessione attraverso un modem ADSL

Il termine generico «modem ADSL» ricopre una moltitudine di dispositivi con funzioni molto differenti. I modem più semplici da utilizzare con Linux sono quelli che dispongono di un'interfaccia Ethernet. Questi sono tendenzialmente popolari: i provider di servizi Internet ADSL prestano (o affittano) un dispositivo con interfacce Ethernet sempre più frequentemente, anziché consegnare le versioni con interfacce USB. In base al tipo di modem la configurazione richiesta può variare molto.

8.2.3.1. Modem che supportano PPPOE

Alcuni modem Ethernet lavorano con il protocollo PPPOE (Point to Point Protocol over Ethernet). Lo strumento pppoeconf (dall'omonimo pacchetto) configurerà la connessione. Per farlo, modifica il file /etc/ppp/peers/dsl-provider con le impostazioni fornite e registra le informazioni di accesso nei file /etc/ppp/pap-secrets e /etc/ppp/chap-secrets. Si raccomanda di accettare tutte le modifiche proposte.

Quando la configurazione è completata è possibile avviare la connessione ADSL con il comando pon dsl-provider e terminarla con poff dsl-provider.

SUGGERIMENTO Avviare ppp con init

Le connessioni PPP su ADSL sono, per definizione, intermittenti. Poiché solitamente non sono fatturate in base al tempo esistono poche ragioni per non tenerle sempre attive: uno dei mezzi più semplici per farlo è controllare la connessione tramite il processo di init. È sufficiente aggiungere la linea seguente alla fine del file /etc/inittab, in seguito ogni qualvolta la connessione dovesse disconnetersi init la riconnetterà.

adsl:2345:respawn:/usr/sbin/pppd call dsl-provider

La maggior parte delle connessioni ADSL si disconnette giornalmente, questo metodo riduce la durata dell'interruzione.

8.2.3.2. Modem che supportano PPTP

Il protocollo PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol) è stato creato da Microsoft. Sviluppato agli albori dell'ADSL, è stato velocemente sostituito da PPPOE. Se questo protocollo è una scelta forzata si veda Capitolo 10, Infrastruttura di rete nella sezione dove, a proposito delle reti private virtuali, si parla di PPTP.

8.2.3.3. Modem che supportano DHCP

Quando un modem è connesso al computer tramite un cavo Ethernet (cavo incrociato o «crossover») si configura tipicamente una connessione di rete sul computer attraverso DHCP: il modem agisce automaticamente come gateway in via predefinita e si cura dell'instradamento (significa che gestisce il traffico di rete tra il computer ed Internet).

FONDAMENTALI Cavo incrociato per connessioni Ethernet dirette

Le schede di rete dei computer si aspettano di ricevere i dati su fili specifici all'interno del cavo e di inviare i propri dati su altri. Quando ci si connette ad un computer nella rete locale si connette generalmente un cavo (dritto o incrociato) tra la scheda di rete ed il ripetitore o «switch». Tuttavia, qualora si voglia connettere due computer direttamente (senza uno switch o un ripetitore intermediario) è necessario indirizzare il segnale inviato da una scheda al lato ricevente dell'altra scheda e vice-versa. Questo è lo scopo del cavo incrociato, nonché la ragione per cui è utilizzato.

In Francia, questo metodo è utilizzato da Freebox, Neufbox e Livebox, i modem ADSL forniti dai provider Free, SFR/Neuf e Wanadoo/Orange. È inoltre fornito dalla maggior parte dei router ADSL sul mercato.

8.2.4. Automatizzare la configurazione della rete per gli utenti in movimento

Molti ingegneri della Falcot hanno un computer portatile che, per propositi professionali, utilizzano anche a casa. La configurazione di rete da usare dipende dalla posizione. A casa può esserci una rete wifi (protetta da una chiave WEP) mentre sul luogo di lavoro è disponibile una rete cablata per maggiore sicurezza e velocità.

Per evitare di doversi manualmente connettere o disconnettere alle corrispondenti interfacce di rete, gli amministratori hanno installato il pacchetto network-manager su queste macchine in movimento. Questo software abilita l'utente a passare facilmente tra una rete ed un'altra utilizzando la piccola icona visualizzata nell'area notifiche del desktop grafico. Cliccando su questa icona si visualizza una lista di reti disponibili (sia via cavo che wireless) così è possibile scegliere semplicemente la rete che si intende utilizzare. Il programma salva la configurazione per le reti alle quali l'utente si è già connesso ed automaticamente passa alla miglior rete disponibile quando la connessione corrente si interrompe.

Per poter far ciò il programma è strutturato in due parti: un demone eseguito come root gestisce l'attivazione e la configurazione delle interfacce di rete ed una interfaccia utente controlla questo demone. Solo i membri del gruppo «netdev» hanno il permesso di controllare questo programma.

Network Manager sa come gestire vari tipi di connessione (DHCP, configurazione manuale, rete locale) a patto che la configurazione sia impostata con il programma stesso. Questo è il motivo per cui ignora sistematicamente tutte le interfacce di rete in /etc/network/interfaces, che non potrebbe gestire. Queste impostazioni sono molto stringenti: i dettagli sono disponibili nel file /usr/share/doc/network-manager/README.Debian. Poiché Network Manager non fornisce dettagli quando non è visualizzata alcuna connessione di rete, il modo migliore per procedere è cancellare da /etc/network/interfaces qualsiasi configurazione per tutte le interfacce che si intende gestire con Network Manager.

Si noti che questo programma è installato in via predefinita quando viene scelto di installare l'ambiente grafico durante l'installazione iniziale.