Práctica de Laboratorio

Router, DHCP y NAT usando contenedores Docker (Ubuntu)

Objetivo

Implementar un entorno virtual donde un contenedor actúe como router + servidor DHCP + NAT, y otro contenedor funcione como cliente, obteniendo IP automáticamente y accediendo a Internet a través del router.

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1. Requisitos

• Docker instalado
• Docker Compose v2
• Acceso a Internet desde el host

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2. Topología

Internet
   |
Docker bridge
   |
[ server ]
   | 192.168.100.0/24
[ client ]

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3. Estructura de Archivos

Crear:

lab-router/
 ├── docker-compose.yml
 └── dhcp/
     └── dhcpd.leases

Comandos:

mkdir -p lab-router/dhcp
touch lab-router/dhcp/dhcpd.leases
cd lab-router

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4. docker-compose.yml

Crear archivo docker-compose.yml con el contenido:

version: "3.9"

networks:
  lan_net:
    driver: bridge
    ipam:
      config:
        - subnet: 192.168.100.0/24

services:

  server:
    image: ubuntu:22.04
    container_name: server
    hostname: server

    cap_add:
      - NET_ADMIN
      - NET_RAW

    networks:
      - lan_net
      - default

    volumes:
      - ./dhcp:/var/lib/dhcp

    command: >
      bash -c "
        apt update &&
        apt install -y iproute2 iptables isc-dhcp-server iputils-ping &&
        sleep 3 &&
        ip addr flush dev eth1 &&
        ip addr add 192.168.100.1/24 dev eth1 &&
        ip link set eth1 up &&
        echo 'INTERFACESv4="eth1"' > /etc/default/isc-dhcp-server &&
        cat <<EOF > /etc/dhcp/dhcpd.conf
        subnet 192.168.100.0 netmask 255.255.255.0 {
          range 192.168.100.50 192.168.100.100;
          option routers 192.168.100.1;
          option domain-name-servers 8.8.8.8, 1.1.1.1;
        }
        EOF
        echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward &&
        iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE &&
        iptables -A FORWARD -i eth1 -o eth0 -j ACCEPT &&
        iptables -A FORWARD -i eth0 -o eth1 -m state --state RELATED,ESTABLISHED -j ACCEPT &&
        service isc-dhcp-server start &&
        tail -f /dev/null
      "

  client:
    image: ubuntu:22.04
    container_name: client
    hostname: client

    cap_add:
      - NET_RAW
      - NET_ADMIN

    networks:
      - lan_net

    command: >
      bash -c "
        apt update &&
        apt install -y iproute2 iputils-ping isc-dhcp-client &&
        sleep 5 &&
        dhclient eth0 &&
        tail -f /dev/null
      "

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5. Arranque

docker compose up -d
docker ps

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6. Verificación

Entrar al cliente:

docker exec -it client bash

Ver IP:

ip a
ip route

Pruebas:

ping 192.168.100.1
ping 8.8.8.8
ping google.com

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7. Persistencia DHCP

Archivo persistente:

dhcp/dhcpd.leases

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8. Actividades Académicas

A. Captura de tráfico

En server:

apt install -y tcpdump
tcpdump -i eth1 port 67 or port 68

Renovar IP en cliente:

dhclient -r eth0
dhclient eth0

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B. Simular múltiples clientes

docker compose up -d --scale client=3

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C. Firewall

Bloquear ICMP:

iptables -A FORWARD -p icmp -j DROP

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D. Medición de latencia

ping -c 20 8.8.8.8

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E. Medición de ancho de banda

Instalar iperf:

apt install -y iperf3

Server:

iperf3 -s

Cliente:

iperf3 -c 192.168.100.1

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9. Preguntas de Evaluación

1. ¿Qué función cumple el NAT?
2. ¿Qué sucede si se desactiva el forwarding?
3. ¿Qué ventaja aporta DHCP?
4. ¿Por qué se usan capabilities en lugar de privileged?
5. Analiza una captura DHCP.

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10. Conclusión

Esta práctica permite comprender el funcionamiento de redes, enrutamiento, NAT y automatización usando contenedores.