# Mòdul 0225 – Xarxes d'àrea local

**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:

| Capa TCP/IP    | Equivalent OSI              | Protocols                      |
|----------------|-----------------------------|-------------------------------|
| Aplicació      | Aplicació/Presentació/Sessió | HTTP, FTP, DNS, DHCP, SMTP    |
| Transport      | Transport                   | TCP, UDP                       |
| Internet       | Xarxa                       | IP, ICMP, ARP                  |
| Accés a la xarxa | Enllaç + Física            | Ethernet (802.3), Wi-Fi (802.11) |

### 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.

| Port | Protocol | Transport | Descripció |
|----|------|-------|-----------------------|
| 20   | FTP-DATA | TCP | Transferència de dades FTP (mode actiu) |
| 21   | FTP      | TCP | Control de connexió FTP |
| 22   | SSH      | TCP | Accés remot segur (Secure Shell) |
| 23   | Telnet   | TCP | Accés remot sense xifrar (obsolet, insegur) |
| 25   | SMTP     | TCP | Enviament de correu electrònic |
| 53   | DNS      | TCP/UDP | Resolució de noms de domini |
| 67   | DHCP     | UDP | Servidor DHCP (assignació d'adreces IP) |
| 68   | DHCP     | UDP | Client DHCP |
| 69   | TFTP     | UDP | Transferència de fitxers trivial (sense autenticació) |
| 80   | HTTP     | TCP | Web sense xifrar |
| 110  | POP3     | TCP | Recepció de correu (descarrega i esborra del servidor) |
| 123  | NTP      | UDP | Sincronització de l'hora de xarxa |
| 143  | IMAP     | TCP | Recepció de correu (gestió al servidor) |
| 161  | SNMP     | UDP | Monitoratge i gestió de dispositius de xarxa |
| 162  | SNMP Trap | UDP | Notificacions SNMP dels dispositius |
| 443  | HTTPS    | TCP | Web amb xifrat TLS/SSL |
| 465  | SMTPS    | TCP | SMTP xifrat (TLS) |
| 587  | SMTP     | TCP | Enviament de correu amb autenticació (submission) |
| 993  | IMAPS    | TCP | IMAP xifrat (TLS) |
| 995  | POP3S    | TCP | POP3 xifrat (TLS) |

> **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:
```bash
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:**

| Classe | Rang 1r octet | Màscara per defecte | Ús habitual       |
|--------|---------------|---------------------|-------------------|
| A      | 1 – 126       | /8 (255.0.0.0)      | Grans xarxes      |
| B      | 128 – 191     | /16 (255.255.0.0)   | Xarxes mitjanes   |
| C      | 192 – 223     | /24 (255.255.255.0) | Xarxes petites    |
| D      | 224 – 239     | —                   | Multicast         |
| E      | 240 – 255     | —                   | Reservat          |

**Adreces privades (RFC 1918):**

| Rang                        | Classe | Màscara |
|-----------------------------|--------|---------|
| 10.0.0.0 – 10.255.255.255   | A      | /8      |
| 172.16.0.0 – 172.31.255.255 | B      | /12     |
| 192.168.0.0 – 192.168.255.255 | C    | /16     |

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.

| CIDR | Màscara decimal       | Wildcard        | Bits host | Hosts útils    | Ús típic                        |
|------|-----------------------|-----------------|-----------|----------------|---------------------------------|
| /0   | 0.0.0.0               | 255.255.255.255 | 32        | 4.294.967.294  | Ruta per defecte                |
| /8   | 255.0.0.0             | 0.255.255.255   | 24        | 16.777.214     | Xarxes classe A                 |
| /9   | 255.128.0.0           | 0.127.255.255   | 23        | 8.388.606      |                                 |
| /10  | 255.192.0.0           | 0.63.255.255    | 22        | 4.194.302      |                                 |
| /11  | 255.224.0.0           | 0.31.255.255    | 21        | 2.097.150      |                                 |
| /12  | 255.240.0.0           | 0.15.255.255    | 20        | 1.048.574      | 172.16.0.0/12 (xarxa privada B) |
| /13  | 255.248.0.0           | 0.7.255.255     | 19        | 524.286        |                                 |
| /14  | 255.252.0.0           | 0.3.255.255     | 18        | 262.142        |                                 |
| /15  | 255.254.0.0           | 0.1.255.255     | 17        | 131.070        |                                 |
| /16  | 255.255.0.0           | 0.0.255.255     | 16        | 65.534         | Xarxes classe B                 |
| /17  | 255.255.128.0         | 0.0.127.255     | 15        | 32.766         |                                 |
| /18  | 255.255.192.0         | 0.0.63.255      | 14        | 16.382         |                                 |
| /19  | 255.255.224.0         | 0.0.31.255      | 13        | 8.190          |                                 |
| /20  | 255.255.240.0         | 0.0.15.255      | 12        | 4.094          |                                 |
| /21  | 255.255.248.0         | 0.0.7.255       | 11        | 2.046          |                                 |
| /22  | 255.255.252.0         | 0.0.3.255       | 10        | 1.022          |                                 |
| /23  | 255.255.254.0         | 0.0.1.255       | 9         | 510            |                                 |
| /24  | 255.255.255.0         | 0.0.0.255       | 8         | 254            | Xarxes classe C (**molt comú**) |
| /25  | 255.255.255.128       | 0.0.0.127       | 7         | 126            | Divisió de /24 en 2             |
| /26  | 255.255.255.192       | 0.0.0.63        | 6         | 62             | Divisió de /24 en 4             |
| /27  | 255.255.255.224       | 0.0.0.31        | 5         | 30             | Divisió de /24 en 8             |
| /28  | 255.255.255.240       | 0.0.0.15        | 4         | 14             | Divisió de /24 en 16            |
| /29  | 255.255.255.248       | 0.0.0.7         | 3         | 6              | Xarxes petites (oficines)       |
| /30  | 255.255.255.252       | 0.0.0.3         | 2         | 2              | Enllaços punt a punt            |
| /31  | 255.255.255.254       | 0.0.0.1         | 1         | 0              | Enllaços P2P (RFC 3021)         |
| /32  | 255.255.255.255       | 0.0.0.0         | 0         | 1 (host únic)  | Ruta a host individual          |

**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):

```ini
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`:

```ini
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):

| Bits a 1 (en l'octet) | Valor decimal | CIDR (sobre /24) |
|-----------------------|---------------|------------------|
| 00000000              | 0             | /24              |
| 10000000              | 128           | /25              |
| 11000000              | 192           | /26              |
| 11100000              | 224           | /27              |
| 11110000              | 240           | /28              |
| 11111000              | 248           | /29              |
| 11111100              | 252           | /30              |
| 11111110              | 254           | /31              |
| 11111111              | 255           | /32              |

### IPv6

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

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

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

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

**Tipus d'adreces IPv6:**

| Tipus      | Prefix   | Descripció                          |
|------------|----------|-------------------------------------|
| Unicast global | 2000::/3 | Equivalen a les adreces públiques IPv4 |
| Unicast local d'enllaç | fe80::/10 | Autoconfigurada, no enrutable |
| Multicast  | ff00::/8 | Substitueix el broadcast d'IPv4     |
| Loopback   | ::1/128  | Equivalent a 127.0.0.1 en IPv4      |

**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:
```bash
ip link show
# o bé:
nmcli device status
```

**Configuració estàtica amb Netplan** (`/etc/netplan/01-network-manager-all.yaml` o similar):
```yaml
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:
```bash
sudo netplan apply
```

**Configuració per DHCP amb Netplan:**
```yaml
network:
  version: 2
  renderer: NetworkManager
  ethernets:
    enp3s0:
      dhcp4: true
```

**Gestió amb `nmcli`** (interfície de línia d'ordres per a NetworkManager):
```bash
# 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:**
```bash
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):**

| Exponent | Valor        | Ús en xarxes                              |
|----------|--------------|-------------------------------------------|
| 2⁰       | 1            |                                           |
| 2¹       | 2            | Subxarxa amb 0 hosts útils (cas límit)    |
| 2²       | 4            | Subxarxa /30 → 2 hosts útils              |
| 2³       | 8            | Subxarxa /29 → 6 hosts útils              |
| 2⁴       | 16           | Subxarxa /28 → 14 hosts útils             |
| 2⁵       | 32           | Subxarxa /27 → 30 hosts útils             |
| 2⁶       | 64           | Subxarxa /26 → 62 hosts útils             |
| 2⁷       | 128          | Subxarxa /25 → 126 hosts útils            |
| 2⁸       | 256          | Subxarxa /24 → 254 hosts útils (xarxa /24) |
| 2⁹       | 512          | Subxarxa /23 → 510 hosts útils            |
| 2¹⁰      | 1.024        | Subxarxa /22 → 1.022 hosts útils          |
| 2¹¹      | 2.048        | Subxarxa /21 → 2.046 hosts útils          |
| 2¹²      | 4.096        | Subxarxa /20 → 4.094 hosts útils          |
| 2¹³      | 8.192        |                                           |
| 2¹⁴      | 16.384       |                                           |
| 2¹⁵      | 32.768       |                                           |
| 2¹⁶      | 65.536       | Subxarxa /16 → 65.534 hosts útils         |
| 2²⁴      | 16.777.216   | Subxarxa /8 → 16.777.214 hosts útils      |
| 2³²      | 4.294.967.296 | Total d'adreces IPv4 possibles           |

**Pesos dels bits en un octet (8 bits):**

| Bit      | 7   | 6   | 5   | 4   | 3   | 2   | 1   | 0   |
|----------|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|
| Pes      | 128 | 64  | 32  | 16  | 8   | 4   | 2   | 1   |
| Suma màx.|     |     |     |     |     |     |     | **255** |

> 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**

```ini
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**

| Pes  | 128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
|------|-----|----|----|----|----|---|---|---|
| ¿≥?  | ✓   | ✗  | ✓  | ✓  | ✗ | ✓ | ✗ | ✗ |
| Bit  |  1  |  0 |  1 |  1 |  0 | 1 | 0 | 0 |
| Resta| 172-128=44 | — | 44-32=12 | 12-16<0 ✗ → 12-8=4 | — | 4-4=0 | — | — |

Resultat: **10101100** → `172` = `10101100`

**Taula de conversió ràpida dels octets més comuns en xarxes:**

| Decimal | Binari     | Decimal | Binari     |
|---------|------------|---------|------------|
| 0       | 00000000   | 128     | 10000000   |
| 1       | 00000001   | 192     | 11000000   |
| 10      | 00001010   | 224     | 11100000   |
| 16      | 00010000   | 240     | 11110000   |
| 32      | 00100000   | 248     | 11111000   |
| 64      | 01000000   | 252     | 11111100   |
| 127     | 01111111   | 254     | 11111110   |
| 128     | 10000000   | 255     | 11111111   |
| 168     | 10101000   | 172     | 10101100   |

#### De binari a decimal

**Mètode: multiplicar cada bit pel seu pes i sumar.**

**Exemple: convertir `11000000` a decimal**

| Bit  |  1  |  1  |  0  |  0  |  0  |  0  |  0  |  0  |
|------|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|
| Pes  | 128 |  64 |  32 |  16 |   8 |   4 |   2 |   1 |
| Prod.| 128 |  64 |   0 |   0 |   0 |   0 |   0 |   0 |

Suma: 128 + 64 = **192**

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

| Bit  |  1  |  0  |  1  |  0  |  1  |  0  |  0  |  0  |
|------|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|-----|
| Pes  | 128 |  64 |  32 |  16 |   8 |   4 |   2 |   1 |
| Prod.| 128 |   0 |  32 |   0 |   8 |   0 |   0 |   0 |

Suma: 128 + 32 + 8 = **168**

#### Exemple complet: adreça IP en binari

L'adreça `192.168.1.10` en binari octet per octet:

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

Representació completa (32 bits):
```ini
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

| CIDR | Màscara decimal     | Bits host | Núm. hosts útils | Increment |
|------|---------------------|-----------|-----------------|-----------|
| /24  | 255.255.255.0       | 8         | 254             | 256       |
| /25  | 255.255.255.128     | 7         | 126             | 128       |
| /26  | 255.255.255.192     | 6         | 62              | 64        |
| /27  | 255.255.255.224     | 5         | 30              | 32        |
| /28  | 255.255.255.240     | 4         | 14              | 16        |
| /29  | 255.255.255.248     | 3         | 6               | 8         |
| /30  | 255.255.255.252     | 2         | 2               | 4         |
| /23  | 255.255.254.0       | 9         | 510             | 512       |
| /22  | 255.255.252.0       | 10        | 1.022           | 1.024     |
| /21  | 255.255.248.0       | 11        | 2.046           | 2.048     |
| /20  | 255.255.240.0       | 12        | 4.094           | 4.096     |
| /16  | 255.255.0.0         | 16        | 65.534          | 65.536    |

> **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**

```ini
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**

| Subxarxa | Adreça de xarxa  | Primer host    | Últim host     | Broadcast       |
|----------|------------------|----------------|----------------|-----------------|
| 1a       | 192.168.1.**0**  | 192.168.1.1    | 192.168.1.62   | 192.168.1.**63**  |
| 2a       | 192.168.1.**64** | 192.168.1.65   | 192.168.1.126  | 192.168.1.**127** |
| 3a       | 192.168.1.**128**| 192.168.1.129  | 192.168.1.190  | 192.168.1.**191** |
| 4a       | 192.168.1.**192**| 192.168.1.193  | 192.168.1.254  | 192.168.1.**255** |

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

| Subxarxa | Adreça de xarxa  | Broadcast        |
|----------|------------------|------------------|
| 1a       | 172.16.**0**.0   | 172.16.**15**.255  |
| 2a       | 172.16.**16**.0  | 172.16.**31**.255  |
| 3a       | 172.16.**32**.0  | 172.16.**47**.255  |
| ...      | ...              | ...              |
| 16a      | 172.16.**240**.0 | 172.16.**255**.255 |

#### 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

```bash
# 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:**

```ini
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):**

```ini
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:**

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

**Verificació:**

```ini
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:

| Camp                | Descripció                                                         |
|---------------------|--------------------------------------------------------------------|
| **Xarxa destí**     | Adreça de la xarxa a la qual es vol arribar (amb màscara CIDR)    |
| **Passarel·la** (*gateway*) | Adreça IP del següent salt (*next hop*) cap a la destinació |
| **Interfície**      | Interfície de xarxa local per on s'envia el paquet               |
| **Mètrica**         | Cost de la ruta (menor = preferit quan hi ha múltiples camins)    |

**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:**
```bash
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):
```bash
# 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:**
```bash
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):
```yaml
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]
```
```bash
sudo netplan apply
```

**Ruta estàtica persistent amb nmcli:**
```bash
# 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)

```ini
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

| Situació                              | Recomanació            |
|---------------------------------------|------------------------|
| Xarxes petites amb topologia fixa     | Adequat              |
| Ruta de sortida a Internet (default)  | Molt habitual        |
| Xarxes grans o amb molts encaminadors | Millor usar dinàmic  |
| Topologia que canvia sovint           | Millor usar dinàmic  |
| Connexions de resguard (*backup*)     | Adequat (amb mètriques) |


### 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:**

| Tipus                   | Funcionament                                        | Protocols    |
|-------------------------|-----------------------------------------------------|--------------|
| **Vector de distàncies** | Cada router envia la seva taula de rutes als veïns. Tria la ruta per mètrica acumulada (salts). | RIP, EIGRP |
| **Estat d'enllaç**       | Cada router coneix tota la topologia. Calcula el camí més curt (Dijkstra). | OSPF, IS-IS |
| **Path vector**          | Intercanvia camins complets per evitar bucles. Usat entre sistemes autònoms. | BGP |

#### 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:

```ini
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:**

| Estàndard | Any  | Velocitat màx. | Freqüència       | Notes                        |
|-----------|------|----------------|------------------|------------------------------|
| 802.11    | 1997 | 2 Mbps         | 2,4 GHz          | Original, obsolet            |
| 802.11b   | 1999 | 11 Mbps        | 2,4 GHz          | Primera difusió massiva      |
| 802.11a   | 1999 | 54 Mbps        | 5 GHz            | Incompatible amb b           |
| 802.11g   | 2003 | 54 Mbps        | 2,4 GHz          | Compatible amb b             |
| 802.11n   | 2009 | 600 Mbps       | 2,4 i 5 GHz      | Compatible amb b, a, g       |
| 802.11ac  | 2014 | ≥1 Gbps        | 5 GHz            | Wi-Fi 5; MIMO millorat       |
| 802.11ax  | 2019 | ≥9,6 Gbps      | 2,4, 5 i 6 GHz   | Wi-Fi 6/6E; OFDMA            |

> 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:**

| Tipus           | Directivitat     | Guany típic  | Ús recomanat                        |
|-----------------|------------------|--------------|-------------------------------------|
| Vertical/dipol  | Omnidireccional  | 2–12 dBi     | Cobertura circular (oficines, llars) |
| Yagi            | Direccional      | 12–18 dBi    | Enllaços de mitjana distància        |
| Panell (*patch*) | Direccional     | 12–20 dBi    | Interiors i exteriors                |
| Parabòlica      | Molt direccional | Fins a 27 dBi | Enllaços de llarga distància        |

**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:

```bash
# 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

| Protocol | Any    | Xifratge  | Autenticació          | Estat        |
|----|---|-----|-----|-----|
| WEP      | 1997   | RC4 (40/128 bits) | Clau compartida | **Insegur**, no usar |
| WPA      | 2003   | TKIP      | PSK o RADIUS/EAP      | Deprecat     |
| WPA2     | 2004   | AES (CCMP) | PSK o RADIUS/EAP     | **Recomanat** |
| WPA3     | 2018   | AES (256 bits) | SAE o RADIUS/EAP | Recomanat en maquinari modern |

> 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)

| Símptoma                              | Causa probable                             |
|---------------------------------------|--------------------------------------------|
| Cap connectivitat, LED apagat         | Cable desconnectat, port del switch apagat |
| Connectivitat intermitent             | Cable deteriorat, connector mal crimpat    |
| Velocitat molt inferior a l'esperada  | Cable de categoria inadequada, NIC danyada |
| Senyal Wi-Fi dèbil                    | Distància excessiva, obstacles, interferències |
| Dispositiu no reconegut               | Controlador no instal·lat, maquinari defectuós |

**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)

| Símptoma                              | Causa probable                             |
|---------------------------------------|--------------------------------------------|
| Adreça IP 169.254.x.x               | El client no obté adreça DHCP              |
| No es pot fer ping a la passarel·la   | Adreça IP incorrecta o sense passarel·la   |
| Ping a IP funciona, però no a nom     | Error de resolució DNS                     |
| Connectivitat parcial                 | Firewall, filtratge, VLAN mal configurada  |
| No es pot connectar a Wi-Fi           | Credencials incorrectes, mode de seguretat incompatible |
| Velocitat Wi-Fi baixa                 | Canal congestionat, interferències         |


## 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:

| LED                  | Estat            | Significat                                  |
|----------------------|------------------|---------------------------------------------|
| Power (PWR)          | Verd continu     | Dispositiu encès i operatiu                 |
| Power (PWR)          | Apagat           | Sense alimentació                           |
| Link/Speed           | Verd continu     | Connexió establerta                         |
| Link/Speed           | Apagat           | No hi ha connexió física                    |
| Activity (ACT)       | Parpelleig verd   | Trànsit de dades actiu                      |
| Wi-Fi                | Verd continu     | Xarxa sense fil activa                      |
| Wi-Fi                | Apagat           | Xarxa sense fil desactivada                 |

### Verificació de protocols de comunicació

Per verificar l'estat dels protocols a cada capa:

**Capa física i d'enllaç (capa 1-2):**
```bash
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):**
```bash
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):**
```bash
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:

```bash
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:

```bash
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:

```bash
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`):

```bash
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):

```bash
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:

```bash
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:

```bash
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:

```bash
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)

| Eina | Paquet | Descripció |
|------|--------|------------|
| `nmcli device wifi` | `network-manager` (instal·lat per defecte) | Gestió completa de Wi-Fi: llistar, connectar, desconnectar |
| `iw` | `iw` (instal·lat per defecte) | Eina moderna per a interfícies Wi-Fi: stats, scan, link |
| `iwconfig` | `wireless-tools` (**no per defecte**) | Eina antiga; usar `iw` o `nmcli` |
| `iwlist scan` | `wireless-tools` (**no per defecte**) | Escaneig de xarxes; substituït per `nmcli device wifi list` |
| `wpa_cli` | `wpasupplicant` | Gestió del dimoni wpa_supplicant |
| `rfkill` | `rfkill` (instal·lat per defecte) | Activar/desactivar ràdios Wi-Fi i Bluetooth |

```bash
# 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

| Problema                        | Solució (Ubuntu 24.04)                                    |
|---------------------------------|-----------------------------------------------------------|
| Adreça IP incorrecta            | `nmcli connection modify` o editar Netplan i `sudo netplan apply` |
| DNS no funciona                 | `resolvectl status`; configurar DNS a Netplan o via `nmcli` |
| No pot connectar a Wi-Fi        | `nmcli device wifi list`; verificar SSID, contrasenya i mode de seguretat |
| VLAN mal configurada            | Revisar assignació de ports i VID al switch               |
| Firewall bloqueja la connexió   | `sudo ufw status`; revisar i modificar les regles `ufw`   |
| Servei de xarxa aturat          | `sudo systemctl restart NetworkManager`                   |
| Adreça 169.254.x.x (APIPA)     | `nmcli device reapply enp3s0` o revisar el servidor DHCP  |
| Wi-Fi bloquejada per programari | `rfkill list`; `rfkill unblock wifi`                      |
| Firmware desactualitzat         | Actualitzar el firmware de l'AP; `sudo apt upgrade` per als drivers |

**Reinstal·lació / reconfiguració de serveis de xarxa (Ubuntu 24.04):**
```bash
# 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):**

```bash
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](https://proferamon.com/tic/0225.html)
+ PDF - [0225.pdf](https://proferamon.com/tic/docs/0225.pdf)
+ ODT - [0225.odt](https://proferamon.com/tic/odt/0225.odt)
+ MD - [0225.md](https://proferamon.com/tic/md/0225.md)

[Domini Públic (CC0)](https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/deed.ca)