← Índex

Cicle formatiu: Sistemes Microinformàtics i Xarxes (SMX)

Durada: 198 h (132 h centre + 66 h empresa)

RA4 – Instal·lació i configuració d’equips de xarxa

Criteri general (4): Instal·la equips en xarxa, descrivint les seves prestacions i aplicant tècniques de muntatge.

4.1. Protocols TCP/IP

Criteri 4.7/4.8 – Identifica els protocols i configura els paràmetres bàsics.

Model TCP/IP i OSI

El model TCP/IP organitza la comunicació en quatre capes:

Ports TCP/IP més importants

Els ports identifiquen el servei o aplicació de destí dins d’un host. El rang va de 0 a 65.535:

• Ports ben coneguts (0–1.023): assignats per la IANA a serveis estàndard. Requereixen privilegis de root per obrir-los.
• Ports registrats (1.024–49.151): usats per aplicacions de tercers.
• Ports dinàmics / efímers (49.152–65.535): assignats temporalment als clients en cada connexió.

Recordatori: TCP estableix una connexió orientada (amb confirmació), adequat per a transferències fiables. UDP és sense connexió i més ràpid, adequat per a DNS, streaming i VoIP.

Consultar i filtrar ports en ús a Ubuntu 24.04:

ss -tulnp                        # tots els ports en escolta
ss -tulnp | grep :80             # filtrar el port 80
sudo ss -tlnp | grep LISTEN      # només TCP en escolta

Adreçament IPv4

Una adreça IPv4 té 32 bits, representada en notació decimal separada per punts (p. ex. 192.168.1.10). Es compon de:

• Part de xarxa: identifica la xarxa.
• Part de host: identifica el dispositiu dins la xarxa.

La màscara de subxarxa determina quina part és xarxa i quina és host. En notació CIDR: 192.168.1.0/24 (24 bits per a la xarxa).

Classes d’adreces IPv4:

Adreces privades (RFC 1918):

Les adreces privades no s’encaminen a Internet; cal NAT (Network Address Translation) per accedir-hi.

Adreces especials:

• 127.0.0.1 → loopback (proves locals)
• 169.254.x.x → APIPA (assignació automàtica quan no hi ha DHCP)
• Adreça de xarxa: tots els bits de host a 0 → 192.168.1.0
• Adreça de difusió (broadcast): tots els bits de host a 1 → 192.168.1.255

Taula completa de màscares de subxarxa

Aquesta taula cobreix tots els prefixos CIDR possibles per a IPv4, amb la màscara en notació decimal, els bits disponibles per a hosts, el nombre d’hosts útils (sense adreça de xarxa ni broadcast) i la màscara curta (wildcard) necessària per a OSPF i ACL de Cisco.

Com calcular la màscara decimal a partir del prefix CIDR:

El valor de cada octet de la màscara s’obté sumant els pesos dels bits actius (a 1). Els primers n bits són 1 i la resta 0.

Exemple per a /26 (26 bits a 1):

Octet 1:  11111111 = 255
Octet 2:  11111111 = 255
Octet 3:  11111111 = 255
Octet 4:  11000000 = 128 + 64 = 192
Màscara:  255.255.255.192

Com calcular la wildcard:

La wildcard mask és simplement 255.255.255.255 − màscara:

255.255.255.255
-255.255.255.192  (màscara /26)
= 0.0.0.63        (wildcard de /26)

Valors possibles del quart octet de la màscara (per a subxarxes /24 a /32):

IPv6

IPv6 utilitza 128 bits (en lloc dels 32 d’IPv4), representada en hexadecimal separat per dos punts:

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

Es pot abreujar eliminant zeros inicials i substituint grups de zeros consecutius per :: (una sola vegada):

2001:db8:85a3::8a2e:370:7334

Tipus d’adreces IPv6:

Avantatges principals d’IPv6: espai d’adreçament pràcticament il·limitat, autoconfiguració (SLAAC), millor seguretat integrada (IPsec), eliminació de NAT.

Configuració d’adaptadors de xarxa

En Ubuntu 24.04

Ubuntu 24.04 utilitza Netplan com a sistema de configuració de xarxa. Els fitxers de configuració són en format YAML i es troben a /etc/netplan/. El backend per defecte és NetworkManager (en sistemes d’escriptori) o systemd-networkd (en servidors).

Noms d’interfícies predicibles: Ubuntu 24.04 no usa els noms tradicionals eth0 o wlan0. Els noms depenen del maquinari: - Ethernet: enp3s0, ens33, eno1… (format en + tipus + slot) - Wi-Fi: wlp2s0, wlan0 (en alguns casos), wlx... (USB)

Per veure els noms reals de les interfícies del sistema:

ip link show
# o bé:
nmcli device status

Configuració estàtica amb Netplan (/etc/netplan/01-network-manager-all.yaml o similar):

network:
  version: 2
  renderer: NetworkManager
  ethernets:
    enp3s0:
      dhcp4: false
      addresses:
        - 192.168.1.10/24
      routes:
        - to: default
          via: 192.168.1.1
      nameservers:
        addresses: [8.8.8.8, 1.1.1.1]

Aplicar els canvis:

sudo netplan apply

Configuració per DHCP amb Netplan:

network:
  version: 2
  renderer: NetworkManager
  ethernets:
    enp3s0:
      dhcp4: true

Gestió amb nmcli (interfície de línia d’ordres per a NetworkManager):

# Llistar connexions i dispositius
nmcli connection show
nmcli device status

# Crear una connexió estàtica
nmcli connection add type ethernet ifname enp3s0 con-name "xarxa-estatica" \
  ipv4.addresses 192.168.1.10/24 \
  ipv4.gateway 192.168.1.1 \
  ipv4.dns "8.8.8.8 1.1.1.1" \
  ipv4.method manual

# Activar / desactivar una connexió
nmcli connection up "xarxa-estatica"
nmcli connection down "xarxa-estatica"

# Connectar a una xarxa Wi-Fi
nmcli device wifi connect "NomXarxa" password "contrasenya"

# Llistar xarxes Wi-Fi disponibles
nmcli device wifi list

Gestió gràfica: en l’entorn d’escriptori GNOME d’Ubuntu 24.04, la configuració de xarxa es pot fer des de Configuració del sistema → Xarxa o fent clic a la icona de xarxa de la barra superior.

Verificació de la configuració DNS:

resolvectl status          # estat complet del resolver
resolvectl query ioc.cat   # resolució d'un nom
cat /etc/resolv.conf       # fitxer de resolució (gestionat per systemd-resolved)

A Ubuntu 24.04, /etc/resolv.conf és un enllaç simbòlic gestionat per systemd-resolved. No s’ha d’editar directament; cal usar nmcli o Netplan.

En Windows: Panel de control → Centre de xarxes → Canviar la configuració de l’adaptador → Propietats → Protocol Internet versió 4 (TCP/IPv4).

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): permet que un servidor assigni automàticament adreça IP, màscara, passarel·la i DNS als clients. El procés DORA:

1. Discover – el client emet un broadcast buscant un servidor DHCP.
2. Offer – el servidor ofereix una adreça IP.
3. Request – el client sol·licita l’adreça oferta.
4. Acknowledge – el servidor confirma l’assignació.

Sistema binari i potències de 2

Les adreces IPv4 són nombres binaris de 32 bits. Entendre el sistema binari i les potències de 2 és imprescindible per treballar amb màscares de subxarxa i per fer càlculs d’adreçament.

Taula de potències de 2 (2⁰ a 2³²):

Pesos dels bits en un octet (8 bits):

La suma de tots els pesos (128+64+32+16+8+4+2+1) = 255, que és el valor màxim d’un octet. En binari: 11111111.

Conversió decimal ↔︎ binari

De decimal a binari

Mètode de divisions successives per 2:

Es divideix el nombre per 2 repetidament i s’anoten els residus. El resultat binari es llegeix de baix a dalt (de l’últim residu al primer).

Exemple: convertir 192 a binari

192 ÷ 2 = 96  residu 0
 96 ÷ 2 = 48  residu 0
 48 ÷ 2 = 24  residu 0
 24 ÷ 2 = 12  residu 0
 12 ÷ 2 =  6  residu 0
  6 ÷ 2 =  3  residu 0
  3 ÷ 2 =  1  residu 1
  1 ÷ 2 =  0  residu 1   ← llegir cap amunt

Resultat (llegit de baix a dalt): 11000000 → 192 en decimal = 11000000 en binari.

Mètode de les potències (taula de pesos) — recomanat per a octets:

Es comprova si el nombre és ≥ al pes de cada bit, de major a menor. Si sí → 1 i es resta; si no → 0.

Exemple: convertir 172 a binari

Resultat: 10101100 → 172 = 10101100

Taula de conversió ràpida dels octets més comuns en xarxes:

De binari a decimal

Mètode: multiplicar cada bit pel seu pes i sumar.

Exemple: convertir 11000000 a decimal

Suma: 128 + 64 = 192

Exemple: convertir 10101000 a decimal (adreça típica: 168)

Suma: 128 + 32 + 8 = 168

Exemple complet: adreça IP en binari

L’adreça 192.168.1.10 en binari octet per octet:

192  →  11000000
168  →  10101000
  1  →  00000001
 10  →  00001010

Representació completa (32 bits):

11000000.10101000.00000001.00001010

Càlcul de subxarxes

El subnetejat (subnetting) consisteix a dividir una xarxa IP en subxarxes més petites, assignant una part dels bits de host a la identificació de subxarxa.

Conceptes bàsics

Donada una adreça en notació CIDR X.X.X.X/n:

• n = nombre de bits de xarxa (prefix)
• 32 − n = nombre de bits de host
• Nombre d’hosts útils = 2^(32−n) − 2 (es resten l’adreça de xarxa i la de broadcast)
• Adreça de xarxa: tots els bits de host a 0
• Adreça de broadcast: tots els bits de host a 1
• Rang d’hosts útils: des de (adreça de xarxa + 1) fins a (broadcast − 1)

Taula de màscares CIDR

L’increment (o block size) és el salt entre subxarxes consecutives: 2^(bits de host).

Mètode de càlcul pas a pas

Donada l’adreça 192.168.1.0/26, calcular: màscara, adreça de xarxa, broadcast, rang d’hosts i nombre de subxarxes respecte a /24.

Pas 1 – Identificar els bits - Prefix /26 → 26 bits de xarxa, 6 bits de host - Bits de subxarxa respecte a /24 = 26 − 24 = 2 bits → 2² = 4 subxarxes

Pas 2 – Màscara en binari i decimal

11111111.11111111.11111111.11000000
    255  .   255  .   255  .  192

Màscara: 255.255.255.192

Pas 3 – Increment 6 bits de host → 2⁶ = 64 (l’increment entre subxarxes)

Pas 4 – Llistar les 4 subxarxes

Cada subxarxa té 62 hosts útils (2⁶ − 2 = 62).

Exemple 2: subnetejat des de /16

Donada 172.16.0.0/20, quantes subxarxes hi ha respecte a /16 i quants hosts per subxarxa?

• Bits de subxarxa: 20 − 16 = 4 bits → 2⁴ = 16 subxarxes
• Bits de host: 32 − 20 = 12 bits → 2¹² − 2 = 4.094 hosts útils per subxarxa
• Increment: 2¹² = 4.096 → el salt és en el 3r octet: de 256/16 = 16 en 16

Verificació d’una adreça: a quina subxarxa pertany?

Per saber a quina subxarxa pertany 192.168.1.100/26:

Increment = 64. Les subxarxes comencen a: 0, 64, 128, 192…

100 és entre 64 i 127 → pertany a la subxarxa 192.168.1.64/26 - Broadcast: 192.168.1.127 - Rang d’hosts: 192.168.1.65 – 192.168.1.126

Eina pràctica a Ubuntu 24.04

# ipcalc: calcula subxarxes de forma automàtica
sudo apt install ipcalc
ipcalc 192.168.1.0/26
ipcalc 172.16.0.0/20

# sipcalc: càlcul avançat incloent IPv6
sudo apt install sipcalc
sipcalc 192.168.1.64/26

4.2. VLAN

Criteri 4.10 – Crea i configura VLAN.

Una VLAN (Virtual LAN) és una segmentació lògica d’una xarxa física en múltiples xarxes broadcast independents, implementada a escala de commutador (switch).

Avantatges de les VLAN

• Seguretat: separa grups d’usuaris (p. ex. administració i producció) sense necessitat de xarxes físiques separades.
• Rendiment: redueix el domini de broadcast; menys trànsit innecessari.
• Flexibilitat: permet reorganitzar la xarxa lògica sense moure cables.

Estàndard IEEE 802.1Q (VLAN tagging)

Les trames Ethernet s’etiqueten amb un identificador de VLAN (VID) de 12 bits, que permet fins a 4.094 VLAN (1 i 4095 reservades).

Tipus de ports en un commutador gestionat

• Port d’accés (access port): connecta dispositius finals (PC, impressores). El dispositiu no sap que forma part d’una VLAN; el switch afegeix i elimina l’etiqueta de forma transparent.
• Port troncal (trunk port): interconnecta switches o connecta un switch amb un encaminador. Transporta trànsit de múltiples VLAN simultàniament, amb l’etiqueta 802.1Q.

Configuració bàsica de VLAN en Cisco IOS (Packet Tracer)

Crear una VLAN i assignar-li un nom:

Switch> enable
Switch# configure terminal
Switch(config)# vlan 10
Switch(config-vlan)# name Administracio
Switch(config-vlan)# exit
Switch(config)# vlan 20
Switch(config-vlan)# name Produccio
Switch(config-vlan)# exit

Assignar un port a una VLAN (port d’accés):

Switch(config)# interface fastethernet 0/1
Switch(config-if)# switchport mode access
Switch(config-if)# switchport access vlan 10
Switch(config-if)# exit

Configurar un port troncal:

Switch(config)# interface gigabitethernet 0/1
Switch(config-if)# switchport mode trunk
Switch(config-if)# exit

Verificació:

Switch# show vlan brief
Switch# show interfaces trunk

Encaminament entre VLAN (inter-VLAN routing)

Com que les VLAN formen dominis de broadcast separats, per comunicar dispositius de VLAN diferents cal un encaminador (o un switch de capa 3). La tècnica habitual és el router-on-a-stick: el port del router connectat al switch és un trunk, i es creen subinterfícies per a cada VLAN.

4.3. Encaminaments

Encaminament estàtic

L’encaminament (routing) és el procés pel qual un dispositiu de capa 3 (encaminador o router) decideix per quin camí reenviar cada paquet IP.

En l’encaminament estàtic, les rutes es configuren manualment per l’administrador. No s’adapten automàticament als canvis de topologia, però són simples, previsibles i consumeixen molt pocs recursos.

Conceptes de la taula d’encaminament

Cada entrada d’una taula d’encaminament conté:

Ruta per defecte (default route): 0.0.0.0/0 → captura tots els paquets sense ruta més específica. Equival a “enviar-ho tot al router de sortida a Internet”.

Gestió d’encaminament estàtic a Ubuntu 24.04

Visualitzar la taula d’encaminament:

ip route show
# Exemple de sortida:
# default via 192.168.1.1 dev enp3s0 proto dhcp
# 192.168.1.0/24 dev enp3s0 proto kernel scope link src 192.168.1.10
# 10.0.2.0/24 dev enp3s0 proto kernel scope link

Afegir una ruta estàtica temporal (es perd en reiniciar):

# Ruta cap a una xarxa remota a través d'una passarel·la
sudo ip route add 10.20.0.0/24 via 192.168.1.254

# Ruta per defecte
sudo ip route add default via 192.168.1.1

# Ruta cap a una xarxa directament accessible per una interfície
sudo ip route add 10.30.0.0/24 dev enp3s0

Eliminar una ruta:

sudo ip route del 10.20.0.0/24 via 192.168.1.254
sudo ip route del default

Ruta estàtica persistent amb Netplan (Ubuntu 24.04):

network:
  version: 2
  renderer: NetworkManager
  ethernets:
    enp3s0:
      dhcp4: false
      addresses:
        - 192.168.1.10/24
      routes:
        - to: default
          via: 192.168.1.1
        - to: 10.20.0.0/24
          via: 192.168.1.254
        - to: 172.16.0.0/16
          via: 192.168.1.253
      nameservers:
        addresses: [8.8.8.8]

sudo netplan apply

Ruta estàtica persistent amb nmcli:

# Afegir ruta a una connexió existent
nmcli connection modify "nom-connexio" \
  +ipv4.routes "10.20.0.0/24 192.168.1.254"

nmcli connection up "nom-connexio"

Encaminament estàtic en Cisco IOS (Packet Tracer)

Router> enable
Router# configure terminal

! Ruta estàtica: ip route <xarxa> <màscara> <next-hop o interfície>
Router(config)# ip route 10.20.0.0 255.255.255.0 192.168.1.254

! Ruta per defecte
Router(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 203.0.113.1

! Verificació
Router# show ip route
Router# show ip route static

Quan usar encaminament estàtic

Encaminament dinàmic

En l’encaminament dinàmic, els encaminadors intercanvien informació de rutes entre ells mitjançant protocols d’encaminament. La taula d’encaminament s’actualitza automàticament quan canvia la topologia de la xarxa (un enllaç cau, s’afegeix una nova xarxa, etc.).

Classificació dels protocols d’encaminament

Per àmbit:

• IGP (Interior Gateway Protocol): s’usa dins d’un sistema autònom (una organització). Exemples: RIP, OSPF, EIGRP.

• EGP (Exterior Gateway Protocol): s’usa entre sistemes autònoms (entre ISPs). Exemple: BGP.

Per algorisme:

RIP (Routing Information Protocol)

Protocol de vector de distàncies, senzill i adequat per a xarxes petites.

• Mètrica: nombre de salts (hops). Màxim: 15 salts (16 = xarxa inaccessible).
• Actualitzacions: cada 30 segons, per broadcast/multicast a tots els veïns.
• Versions: RIPv1 (classful, sense suport CIDR), RIPv2 (classless, suporta CIDR i VLSM).
• Convergència: lenta; pot trigar minuts a adaptar-se a canvis.

Configuració de RIPv2 en Cisco IOS:

Router(config)# router rip
Router(config-router)# version 2
Router(config-router)# network 192.168.1.0
Router(config-router)# network 10.20.0.0
Router(config-router)# no auto-summary
Router(config-router)# exit

! Verificació
Router# show ip route rip
Router# show ip protocols
Router# debug ip rip

4.4. Xarxes sense fil (WLAN)

Criteri 4.1 – Identifica les característiques funcionals de les xarxes sense fils.

WLAN (Wireless Local Area Network) permet la connexió en xarxa entre dispositius sense necessitat de cables físics, mitjançant l’espectre radioelèctric.

Estàndard IEEE 802.11 (Wi-Fi)

La tecnologia WLAN és regulada per l’estàndard IEEE 802.11, que defineix les capes física i d’enllaç de dades. Des del punt de vista del sistema operatiu i dels protocols superiors (TCP/IP), una interfície Wi-Fi es comporta igual que una interfície Ethernet.

Evolució dels estàndards principals:

La Wi-Fi Alliance és l’organisme que certifica la interoperabilitat entre productes de fabricants diferents sota la marca Wi-Fi.

Medi de transmissió i CSMA/CA

Les WLAN utilitzen radiofreqüència (RF), un medi compartit. A diferència d’Ethernet, un node no pot detectar col·lisions mentre transmet, per tant, s’usa CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance):

• El node escolta el medi abans de transmetre (carrier sense).
• Si el medi està lliure, espera un temps aleatori addicional i llavors transmet.
• El receptor envia una confirmació ACK per cada trama rebuda correctament.

Això redueix l’amplada de banda efectiu: en 802.11b (11 Mbps), el rendiment real és d’uns 5–5,5 Mbps.

Canals i freqüències

La banda de 2,4 GHz es divideix en fins a 14 canals (a Europa, 13), cadascun amb 22 MHz d’amplada. Per evitar interferències entre punts d’accés propers, cal una separació mínima de 5 canals. Els canals no encavalcats habituals a Europa són l’1, 6 i 11.

La banda de 5 GHz ofereix molts més canals no encavalcats i menys interferències, però amb menor penetració a través de parets.

4.5. Modes de funcionament WLAN

Criteri 4.2 – Identifica els modes de funcionament de les xarxes sense fils.

Mode infraestructura

És el mode habitual. Hi ha un o més punts d’accés (AP) que actuen com a concentradors centrals. Els clients es connecten a l’AP, que els proporciona accés a la xarxa cablejada i a Internet.

• L’AP actua com a dispositiu de capa 2 (equivalent a un commutador).
• Cada AP cobreix una cel·la (àrea de cobertura) d’uns 30–100 metres en interiors.
• Amb múltiples AP encavalcats (20–30% de superposició), s’aconsegueix itinerància (roaming) sense interrupció.

Mode ad hoc (peer-to-peer)

Comunicació directa entre dispositius sense cap AP central. Indicat per a connexions temporals entre pocs dispositius. Les limitacions principals són la compatibilitat entre targetes de fabricants diferents i l’absència d’infraestructura de xarxa.

SSID i associació

El SSID (Service Set Identifier) és el nom de la xarxa sense fil, de fins a 32 caràcters sensibles a majúscules. Tots els dispositius d’una mateixa xarxa han de tenir el mateix SSID.

Escaneig actiu: el client envia una trama probe request amb l’SSID buscat; l’AP respon si coincideix.

Escaneig passiu: el client escolta les trames beacon que l’AP emet periòdicament anunciant la seva presència i SSID.

4.6. Dispositius sense fil

Criteri 4.3 – Instal·la adaptadors i punts d’accés sense fil.

Adaptadors de xarxa sense fil (NIC Wi-Fi)

Permeten als equips connectar-se a una WLAN. Formats habituals:

• Integrada: la majoria de portàtils i dispositius mòbils moderns.
• PCIe interna: per a equips de sobretaula.
• USB externa: opció fàcil d’instal·lar en qualsevol equip.
• PCMCIA/ExpressCard: en portàtils antics.

Instal·lació: generalment és plug and play; els sistemes operatius moderns inclouen controladors genèrics. En alguns casos cal instal·lar el controlador del fabricant.

Punt d’accés (AP)

Dispositiu de capa 2 que interconnecta clients Wi-Fi amb la xarxa cablejada. Converteix les trames 802.11 a format Ethernet 802.3. Els clients s’han d’associar a l’AP per obtenir accés a la xarxa.

Encaminador sense fil (wireless router)

Integra tres funcions en un sol dispositiu: AP + commutador Ethernet + encaminador. És el dispositiu habitual en xarxes domèstiques i petites oficines. Generalment, incorpora un servidor DHCP i permet compartir una connexió a Internet.

Antenes

Tots els dispositius Wi-Fi porten antenes integrades. En cas de necessitar major cobertura o cobertura direccional, es poden substituir o afegir antenes externes.

Tipus principals:

Propietats a tenir en compte: impedància (normalment 50 Ω), amplada de banda, patró de radiació, guany (en dB) i polarització.

4.7. Instal·lació i configuració bàsica

Criteris 4.4, 4.5, 4.6 – Configura modes de funcionament, comprova connectivitat, instal·la programari.

Procediment d’instal·lació d’un punt d’accés

Es recomana un procés incremental:

1. Instal·lar físicament el punt d’accés i connectar-lo a la xarxa cablejada.
2. Accedir a la interfície web de configuració (normalment a 192.168.1.1).
3. Configurar l’SSID i el canal (sense seguretat inicialment).
4. Connectar un client sense fil i verificar que obté adreça IP per DHCP.
5. Verificar connectivitat (ping a la passarel·la i a Internet).
6. Activar la seguretat (WPA2).
7. Verificar que el client es reconnecta correctament amb les credencials de seguretat.

Paràmetres bàsics de configuració de l’AP

Accedint a la interfície web de l’AP (ex. http://192.168.1.1, usuari/contrasenya per defecte del fabricant):

Configuració de la xarxa (LAN/DHCP): - Adreça IP de l’AP dins la xarxa local. - Activació/desactivació del servidor DHCP integrat. - Rang d’adreces IP que oferirà el DHCP.

Configuració sense fil: - SSID: nom de la xarxa. Canviar el valor per defecte. - Canal: triar un canal lliure (en 2,4 GHz, preferiblement 1, 6 o 11). - Mode de xarxa: seleccionar el mode compatible amb els dispositius (Mixed, B/G/N, etc.). - Banda de ràdio: 20 MHz per a 802.11b/g, 40 MHz per a 802.11n. - SSID broadcast: si s’oculta l’SSID o es difon públicament.

Contrasenya d’administrador: canviar sempre la contrasenya per defecte de l’AP.

Verificació de connectivitat

Un cop instal·lat i configurat, s’ha de verificar:

# Mostrar configuració de xarxa (Ubuntu 24.04)
ip addr show
ip route show

# Verificar connectivitat capa 3
ping -c 4 192.168.1.1   # passarel·la
ping -c 4 8.8.8.8       # Internet (IP)
ping -c 4 www.google.com # Internet (DNS)

# Informació de la connexió Wi-Fi (Ubuntu 24.04)
nmcli device wifi list           # xarxes disponibles
nmcli connection show --active   # connexions actives
iw dev wlp2s0 link               # detalls de l'associació actual
iw dev wlp2s0 station dump       # estadístiques de la connexió

Nota: iwconfig forma part del paquet wireless-tools, que a Ubuntu 24.04 no està instal·lat per defecte. L’eina moderna equivalent és iw. Si cal, es pot instal·lar amb: sudo apt install wireless-tools

En Windows: ipconfig /all, ping, tracert.

4.8. Seguretat en xarxes sense fil

Criteri 4.9 – Aplica mecanismes bàsics de seguretat.

Amenaces específiques de les WLAN

Una xarxa sense fil és accessible per a qualsevol persona dins el radi de cobertura de l’AP. Amb una targeta Wi-Fi i programari adequat (sniffer, com Wireshark), un atacant pot capturar el trànsit sense necessitat d’accés físic a la xarxa.

Evolució dels protocols de seguretat Wi-Fi

Des del març de 2006, tots els dispositius Wi-Fi certificats han de suportar WPA2.

Modes d’autenticació WPA2

• WPA2-Personal (PSK): utilitza una contrasenya (pre-shared key) d’entre 8 i 63 caràcters, compartida per tots els clients. Adequat per a llars i petites empreses.
• WPA2-Enterprise: utilitza un servidor RADIUS per a l’autenticació individual de cada usuari (protocol EAP). Cada usuari té les seves pròpies credencials. Recomanat en entorns corporatius.

Paràmetres de configuració WPA2-Personal a l’AP: - Mode de seguretat: WPA2-Personal (o PSK2) - Tipus de xifratge: AES (més robust que TKIP) - Clau compartida (Pre-shared Key): mínim 12 caràcters, combinant majúscules, minúscules, números i símbols. - Renovació de clau (Key Renewal): interval de renovació de la clau de sessió.

Mesures addicionals de seguretat

Ocultació de l’SSID: l’AP no difon el nom de la xarxa. Els clients han de conèixer l’SSID per connectar-se. Limita la comoditat, però no és una protecció real, ja que l’SSID és fàcilment descobert amb eines de captura de paquets.

Filtratge per adreça MAC: l’AP manté una llista blanca (o negra) d’adreces MAC autoritzades. No és una protecció robusta, ja que les adreces MAC es poden falsificar (MAC spoofing) fàcilment.

Recomanació: usar sempre WPA2 (o WPA3) com a mesura principal, i complementar-la amb l’ocultació de l’SSID i el filtratge MAC com a capes addicionals.

Altres bones pràctiques:

• Canviar la contrasenya d’administrador de l’AP (mai deixar la de fàbrica).
• Actualitzar el firmware de l’AP.
• Reduir la potència de transmissió per minimitzar la cobertura fora de l’edifici.
• Situar l’AP allunyat del perímetre de l’edifici.

RA5 – Resolució d’incidències d’una xarxa d’àrea local

Criteri general (5): Manté una xarxa local interpretant recomanacions dels fabricants de maquinari o programari i establint la relació entre disfuncions i les seves causes.

5.1. Estratègies de diagnòstic

Criteri 5.1/5.2 – Identifica incidències i comportaments anòmals; determina si la disfunció és de maquinari o programari.

Metodologia de resolució de problemes

La resolució d’incidències ha de seguir un procediment sistemàtic, treballant per capes del model OSI de baix a dalt (o a l’inrevés, depenent dels símptomes):

De baix a dalt (bottom-up): es comença verificant la capa física i es puja progressivament. Indicat quan es desconeix l’origen del problema.

De dalt a baix (top-down): es comença des de l’aplicació. Indicat quan els símptomes apunten a una capa concreta.

Divideix i venceràs (divide and conquer): es comença per una capa intermèdia (normalment la capa 3, xarxa) i es puja o baixa en funció del resultat.

Fases del procés de resolució

1. Identificar el problema: recollir informació dels usuaris i del sistema.
2. Establir una teoria de causa probable: basant-se en els símptomes.
3. Provar la teoria: dur a terme proves per confirmar o descartar.
4. Establir un pla d’acció: decidir la solució.
5. Implementar la solució: aplicar els canvis.
6. Verificar el funcionament: comprovar que el problema s’ha resolt.
7. Documentar: elaborar l’informe d’incidència.

Paràmetres de rendiment a monitorar

• Amplada de banda (bandwidth): capacitat nominal de la connexió.
• Rendiment (throughput): velocitat de transferència real.
• Latència: temps de resposta (mesurable amb ping).
• Pèrdua de paquets: percentatge de paquets que no arriben.
• Jitter: variació en la latència (crític en VoIP i streaming).

5.2. Tipus d’incidències

Criteri 5.2 – Identifica si la disfunció és deguda al maquinari o al programari.

Incidències físiques (maquinari / capa 1)

Verificació física:

• Revisar que tots els cables estan ben connectats.
• Observar els LEDs dels dispositius de xarxa.
• Provar amb un cable diferent (comprovador de cables).
• Verificar que els dispositius estan alimentats.

Incidències lògiques (programari / configuració)

5.3. Monitoratge de xarxes

Criteri 5.3/5.4 – Monitora senyals visuals dels dispositius; verifica protocols de comunicació.

Senyals visuals dels dispositius

Els dispositius de xarxa disposen de LEDs indicadors que donen informació de l’estat:

Verificació de protocols de comunicació

Per verificar l’estat dels protocols a cada capa:

Capa física i d’enllaç (capa 1-2):

ip link show                   # estat de totes les interfícies
ip -s link show enp3s0         # estadístiques detallades (errors, paquets)
ethtool enp3s0                 # velocitat, duplex, estat de l'enllaç (Ethernet)
iw dev wlp2s0 link             # informació de l'associació Wi-Fi actual
iw dev wlp2s0 station dump     # estadístiques Wi-Fi (senyal, velocitat, paquets)

Capa de xarxa (capa 3):

ip addr show                   # adreces IP assignades a totes les interfícies
ip route show                  # taula d'encaminament
ip neigh show                  # taula ARP/NDP (substitueix arp -n)
ping -c 4 192.168.1.1          # test de connectivitat capa 3
ping -6 -c 4 fe80::1%enp3s0   # test de connectivitat IPv6 local d'enllaç

Capa de transport i aplicació (capes 4-7):

ss -tulnp                      # ports TCP/UDP en escolta amb nom del procés
ss -tp                         # connexions TCP establertes amb PID

Nota: netstat forma part del paquet net-tools, que a Ubuntu 24.04 no està instal·lat per defecte. L’eina moderna i recomanada és ss (del paquet iproute2, sempre present).

5.4. Eines de diagnòstic

Criteri 5.4/5.5 – Eines de diagnòstic; localitza la causa de la disfunció.

Comandes de diagnòstic

ping – Comprova connectivitat entre dos nodes enviant paquets ICMP Echo Request:

ping -c 4 192.168.1.1          # test de connectivitat bàsic (4 paquets)
ping -c 4 8.8.8.8              # connectivitat cap a Internet
ping -6 -c 4 ::1               # ping IPv6 loopback (Ubuntu 24.04: -6, no ping6)

Informació que proporciona: temps de resposta (ms), pèrdua de paquets (%).

traceroute / tracert – Mostra el camí dels paquets fins a la destinació, passarel·la a passarel·la:

traceroute 8.8.8.8             # Linux (cal instal·lar: sudo apt install traceroute)
traceroute -6 2001:4860:4860::8888  # traçat IPv6
tracert 8.8.8.8                # Windows

Útil per identificar on es talla la comunicació.

nslookup / dig / resolvectl – Resolució de noms DNS:

resolvectl query ioc.cat       # consulta DNS amb systemd-resolved (Ubuntu 24.04)
resolvectl status              # estat del resolver DNS per interfície
dig ioc.cat                    # consulta DNS detallada
dig @8.8.8.8 ioc.cat           # forçar un servidor DNS concret
nslookup ioc.cat               # consulta simple (compatible Windows/Linux)

ip – Mostra i gestiona la configuració de xarxa (substitueix ifconfig):

ip addr show                   # adreces IP de totes les interfícies
ip addr show enp3s0            # adreça IP d'una interfície concreta
ip route show                  # taula d'encaminament
ip link show                   # estat dels adaptadors (UP/DOWN, MAC)

Ubuntu 24.04: ifconfig forma part del paquet net-tools, no instal·lat per defecte. Cal usar ip addr show.

ip neigh – Consulta la taula ARP/NDP (associació IP ↔︎ MAC):

ip neigh show                  # mostra la taula ARP (IPv4) i NDP (IPv6)
ip neigh flush dev enp3s0      # buida la caché ARP d'una interfície

Ubuntu 24.04: arp forma part de net-tools. L’eina moderna equivalent és ip neigh.

ss – Connexions de xarxa actives i ports en escolta:

ss -tulnp                      # ports TCP/UDP en escolta amb PID i nom del procés
ss -tp                         # connexions TCP actives
ss -s                          # resum estadístic

nmap – Escàner de xarxa; descobreix hosts actius i ports oberts:

sudo apt install nmap          # instal·lació si no és present
nmap -sn 192.168.1.0/24        # descobrir hosts actius a la xarxa
nmap 192.168.1.10              # escaneig de ports d'un host
nmap -sV 192.168.1.10          # detectar versions dels serveis

tcpdump / Wireshark – Captura i anàlisi de paquets de xarxa:

sudo apt install tcpdump       # instal·lació si cal
sudo tcpdump -i enp3s0 -n      # captura trànsit de la interfície enp3s0
sudo tcpdump -i wlp2s0 -n      # captura trànsit Wi-Fi
sudo tcpdump -i enp3s0 host 192.168.1.10  # filtra per adreça IP
sudo tcpdump -i enp3s0 -w captura.pcap    # desa la captura per analitzar amb Wireshark

Wireshark és la versió gràfica; permet visualitzar i analitzar els protocols de cada trama en detall. Instal·lació: sudo apt install wireshark.

Eines específiques per a WLAN (Ubuntu 24.04)

# Exemples pràctics amb Ubuntu 24.04
nmcli device wifi list                     # llistar xarxes disponibles
nmcli device wifi connect "SSID" password "clau"  # connectar a una xarxa
nmcli connection show --active             # connexions actives
iw dev wlp2s0 scan                         # escaneig de xarxes (baix nivell)
iw dev wlp2s0 link                         # estat de l'associació actual
rfkill list                                # estat dels dispositius ràdio
rfkill unblock wifi                        # desbloquejar Wi-Fi si estava bloquejada

Eines físiques i d’anàlisi de l’espectre:

• Comprovadors de cables (cable tester): verifica la continuïtat i el crimpat dels cables Ethernet.
• Analitzadors Wi-Fi (apps mòbils com Wi-Fi Analyzer, o nmcli/iw en terminal): mostren els canals ocupats i la potència del senyal de les xarxes properes.

5.5. Resolució i documentació

Criteris 5.5, 5.6, 5.7, 5.8 – Localitza la causa; restitueix el funcionament; soluciona disfuncions de programari; elabora l’informe.

Resolució d’incidències de maquinari

Quan la causa és maquinari defectuós o deteriorat, les accions habituals són:

• Substituir el cable Ethernet (provar primer amb un cable conegut com a bo).
• Substituir la targeta de xarxa (NIC) del dispositiu afectat.
• Substituir el port del switch (canviar el cable a un port diferent).
• Substituir el switch o el punt d’accés si el problema afecta múltiples ports.
• Actualitzar o reinstal·lar el controlador (driver) de la NIC.

Resolució d’incidències de programari / configuració

Reinstal·lació / reconfiguració de serveis de xarxa (Ubuntu 24.04):

# Reiniciar NetworkManager
sudo systemctl restart NetworkManager

# Reiniciar una interfície de xarxa
sudo ip link set enp3s0 down && sudo ip link set enp3s0 up

# Desconnectar i reconnectar una connexió gestionada per nmcli
nmcli connection down "nom-connexio"
nmcli connection up "nom-connexio"

# Renovar l'adreça DHCP (via nmcli, mètode recomanat a Ubuntu 24.04)
nmcli device reapply enp3s0

# Aplicar canvis de Netplan (configuració persistent)
sudo netplan apply

# Netejar la caché DNS de systemd-resolved
sudo resolvectl flush-caches
resolvectl statistics

Nota: A Ubuntu 24.04, dhclient i ifup/ifdown no estan instal·lats per defecte. La gestió DHCP la fa directament NetworkManager o systemd-networkd.

Gestió del tallafoc amb ufw (Ubuntu 24.04):

sudo ufw status verbose        # estat del tallafoc
sudo ufw enable                # activar el tallafoc
sudo ufw allow 22/tcp          # permetre SSH
sudo ufw deny 23/tcp           # bloquejar Telnet
sudo ufw allow from 192.168.1.0/24  # permetre tota la xarxa local
sudo ufw reset                 # restablir totes les regles

Ubuntu 24.04 inclou ufw (Uncomplicated Firewall) com a front-end simplificat per a nftables (que ha substituït iptables com a backend del nucli Linux).

Elaboració de l’informe d’incidències

Documentar les incidències és fonamental per al manteniment i la millora de la xarxa. Un informe d’incidència ha d’incloure:

1. Data i hora de detecció i resolució.
2. Descripció de la incidència: símptomes observats, dispositius i usuaris afectats.
3. Classificació: incidència física o lògica; gravetat (crítica, alta, mitjana, baixa).
4. Anàlisi i diagnòstic: passos seguits, eines utilitzades i proves realitzades.
5. Causa arrel identificada: descripció clara de l’origen del problema.
6. Solució aplicada: accions realitzades per resoldre la incidència.
7. Verificació: comprovació que la solució ha estat efectiva.
8. Recomanacions: mesures preventives per evitar que es repeteixi.

Eines de documentació i diagramació de xarxes:

• draw.io / diagrams.net: eina gratuïta per crear diagrames de xarxa.
• Cisco Packet Tracer: simulació i documentació de topologies.
• LibreOffice Draw / Impress: per a documentació en entorns d’oficina.
• Markdown / wikis internes: per a documentació tècnica estructurada.

Versions d’aquest document

• HTML - 0225.html
• PDF - 0225.pdf
• ODT - 0225.odt
• MD - 0225.md

Domini Públic (CC0)