RCO-Subsequente-2021-2

Instalação do Imunes para experimento de redes

Instalar uma MV com ferramentas para experimentos simulados em redes:

Laboratório 0: Instalação de VirtualBox e do Imunes'

Para realizar os roteiros em casa deve-se utilizar o VirtualBox e uma máquina virtual pré-configurada com todo o ferramental necessário: Baixe e instale o VirtualBox; Baixe a máquina virtual e salve em um diretório qualquer de sua máquina; Acesse o diretório onde salvou o arquivo Redes.ova e dê duplo clique sobre o mesmo; Irá abrir um janela do VirtualBox com a opção de Importar Appliance Virtual, deixe todas as opções padrão e clique em Importar; Irá abrir outra janela do VirtualBox: Importando Appliance...; Ao terminar sua máquina virtual estará pronta para uso. Usuário: aluno, senha: aluno.

AULA 01 - AULA DIA 6/10/2021

Ver SIGAA

AULA 02 - AULA DIA 13/10/2021

Ver SIGAA

AULA 03 - AULA DIA 21/10/2021

AULA PRESENCIAL

Observar que esta foi a primeira aula presencial e os objetivos da aula acabaram sendo alterados.

Objetivos

PARTE 1

• Esta aula teve por objetivo rever a execução do laboratório passado em pdf no sigaa.

Após esta aula o aluno deve ser capaz de:

• capturar telas no Ubuntu (e Windows);
• editar as telas telas capturas (KolourPaint)
• Criar doc no gogledocs e colar as telas capturadas
• Editar o doc e salvar como pdf;
• Baixar o pdf no seu computador e fazer um upload do mesmo no sigaa.

PARTE 2

Após este laboratório o aluno deverá ser capaz de:

AULA 04 - AULA DIA 28/10/2021

AULA PRESENCIAL

Esta aula se utilizará de um laboratório para desenvolver os conceitos abaixo. ATENÇÃO: existe uma tarefa registrada deste laboratório.

O professor se utilizará do simulador imunes somente para uma explanação inicial.

Objetivos

Após este laboratório o aluno deverá ser capaz de:

• Compreender o que é uma rede de comutação de pacotes e diferenciá-la de uma rede de comutação de circuitos;
• Utilizar a ferramenta wireshark para capturar de pacotes da rede;
  • formar uma ideia inicial da estrutura de um pacote;
  • funções básicas de filtragem na captura e no display;
• consolidar o conceito de protocolo e de camadas de protocolos através da análise de troca de pacotes com ping e traceroute usando:
  • as janelas com detalhes dos pacotes e encapsulamentos;
  • a opção de flow graph para visualizar as trocas de mensagens.

Laboratório 2

Laboratório 2 - Wireshark e encapsulamento

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA: Sobre o analisador Wireshark O analisador de pacotes exibe os conteúdos de todos os campos dentro de uma mensagem de protocolo. Para que isso seja feito, o analisador de pacotes deve “entender” a estrutura de todas as mensagens trocadas pelos protocolos. Suponha que estamos interessados em mostrar os vários campos nas mensagens trocadas pelo ping. O analisador de pacotes entende o formato dos quadros Ethernet, e desta forma pode identificar o datagrama IP dentro de um quadro. Ele também entende o formato do datagrama IP, para que ele possa extrair o pacote ICMP usado pelo ping. Nós utilizaremos o sniffer Wireshark (http://www.wireshark.org) para estes laboratórios, o que nos permite exibir os conteúdos das mensagens sendo enviadas/recebidas de/por protocolos em diferentes camadas da pilha de protocolos. Tecnicamente falando, Wireshark é um analisador de pacotes que pode ser executado em computadores com Windows, Linux/UNIX e MAC. É um analisador de pacotes ideal para nossos laboratórios, pois é estável, tem uma grande base de usuários e é bem documentado incluindo um guia de usuário (http://www.wireshark.org/docs/wsug_html/), páginas de manual (http://www.wireshark.org/docs/man-pages/), e uma seção de FAQ detalhada (http://www.wireshark.org/faq.html), funcionalidade rica que inclui a capacidade de analisar mais que 500 protocolos, e uma interface com o usuário bem projetada. OBS: Se o wireshark estiver instalado em sua máquina, para chamá-lo a partir de um terminal deve fazer: sudo wireshark ETAPA 1: Identificando os campos da interface do Wireshark Quando você executar o programa Wireshark, a interface com o usuário exibida na Figura abaixo aparecerá. Inicialmente, nenhum dado será apresentado nas janelas. A interface do Wireshark tem seis componentes principais: Os menus de comandos são localizados no topo da janela. Por enquanto, interessam apenas os menus File e Capture. O menu File permite salvar dados de capturas de pacotes ou abrir um arquivo contendo dados de capturas de pacotes previamente realizadas, e sair da aplicação. O menu Capture permite iniciar uma captura de pacotes; A barra de ferramentas contém os comandos de menu que são mais frequentemente utilizados. Há atalhos para abrir ou salvar dados de captura de pacotes e para iniciar ou parar uma captura de pacotes; Abaixo da barra de ferramentas, está o campo de filtragem de pacotes exibidos. Nele podem ser digitados nome de protocolo ou outra informação apresentada na janela de listagem de pacotes. Apenas os pacotes que correspondem ao filtro são exibidos; A janela de listagem de pacotes apresenta um resumo de uma linha para cada pacote capturado, incluindo o número do pacote (atribuído pelo Wireshark; este não é o número do pacote contido no cabeçalho de qualquer protocolo), o tempo que o pacote foi capturado, os endereços fonte e destino do pacote, o tipo de protocolo, e informação específica do protocolo contida no pacote. A lista de pacotes pode ser ordenada conforme qualquer uma destas categorias clicando no nome de uma coluna correspondente. O campo tipo do protocolo lista o protocolo de mais alto nível que enviou ou recebeu este pacote, i.e., o protocolo que é a fonte ou o último sorvedouro para este pacote; A janela de detalhes de cabeçalho de pacotes fornece detalhes sobre o pacote selecionado na janela de listagem de pacotes. Para selecionar um pacote, basta clicar sobre ele com o botão esquerdo do mouse na janela de listagem de pacotes. Os detalhes apresentados incluem informações sobre o quadro Ethernet e o datagrama IP que contém o pacote. A quantidade de detalhes exibida pode ser expandida ou contraída. Se o pacote foi carregado sobre TCP ou UDP, detalhes correspondentes também são apresentados, os quais também podem ser contraídos ou expandidos. Finalmente, detalhes sobre o protocolo de mais alto nível que enviou ou recebeu este pacote também são apresentados; A janela de conteúdo de pacotes mostra o conteúdo inteiro do quadro capturado, nos formatos ASCII e hexadecimal. ETAPA 2 - Verificando pacotes do ping (ICMP REQUEST/REPLY)) Inicie o navegador web; Inicie o Wireshark. Inicialmente as janelas estarão vazias, pois não há captura de pacotes em progresso; Para iniciar uma captura de pacotes, selecione o menu Capture e depois Interfaces. Provavelmente sua interface de rede será a eth0. Isso faz com que a janela de interfaces de rede disponíveis seja apresentada (Figura 4); Figura 4 - Interfaces de rede no Wireshark O botão Start da interface eth0 deve ser selecionado. Na Figura 4, no Wireshark foi selecionada a interface wlan; Como nada está acontecendo na rede, a janela apresenta o conteúdo vazio; Execute um comando ping (endereço na saída da nossa rede - ver aula anterior): ping 200.237.201.153 Ao voltar para a janela do Wireshark, houve a captura de todos os pacotes envolvidos no process; Antes de continuar, vamos parar a captura de pacotes e trabalhar com o que temos. Basta clicar em Capture e depois em Stop; Para testar as capacidades de filtragem, vamos inserir a cadeia “icmp” (sem as aspas e em minúsculo) no especificação do filtro de exibição e depois selecionar Apply (ou Aplicar). Observe que somente os pacotes envolvidos no ping estão sendo mostrados. Os resultados obtidos devem ser similar a tela mostrada na Figura 5. Selecione a primeira mensagem ECHO REQUEST: as informações dos cabeçalhos do quadro Ethernet, do datagrama IP, do pacote ICMP aparecem na janela de cabeçalhos de pacotes. É possível ver os detalhes, expandido ou comprimindo os itens com um clique na seta ao lado deles. Selecione uma mensagem ECHO REPLY. Analise o pacote: endereço fonte, endereço destino etc; Saia do Wireshark. Etapa 3 ATENÇÃO: ESTA ESTA DEVERÁ SER ENTREGUE NA FORMA DE TAREFA. VER SIGAA. Parte Teórica Acessar o livro da MinhaBiblioteca: https://app.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788580551693/pageid/34 Forouzan, Behrouz, A. e Firouz Mosharraf. Redes de Computadores. Disponível em: Minha Biblioteca, Grupo A, 2013. Ler a seção 1.1.2 e responder a perguntas: O que é uma rede de comutação de circuitos? O que é um pacote? O que é uma rede de comutação de pacotes? Parte Prática Com Wireshark ativo (Abra-o novamente) e em modo captura, faça um "ping" para um site conhecido (você pode usar o nome: www.ifsc.edu.br por exemplo). Aplique um filtro icmp no display. Recorte a tela observada e indique os pacotes ICMP ECHO REQUEST. Discuta quem são os endereços IP e MAC que aparecem no pacote IP e Frame Ethernet. Aplique um comando Flow Graph e mostre a troca de mensagens do ping através de um recorte da tela; Encerre e execute novamente o wireshark. Crie um filtro de display de pacotes icmp que SOMENTE saem da sua máquina (ver ip.src). Faça um recorte das telas do filtro. Faça uma captura de sua escolha usando de forma combinada filtros de captura e de display. Por exemplo, mostre somente pacotes originados e/ou destinados a um determinado host (ip.addr == 192.168..., ip.src, ip.dst).

AULA 05 - AULA DIA 4/11/2021

AULA PRESENCIAL

Esta aula se utilizará de um laboratório para desenvolver os conceitos abaixo. ATENÇÃO: existe uma tarefa registrada deste laboratório.

O professor se utilizará do simulador imunes somente para uma explanação inicial.

Objetivos

Após esta aula o aluno deverá:

• diferenciar LAN de WAN;
• identificar equipamentos em uma rede: hosts, switches e roteadores;
• assimilar o conceito de internetwork (conexão entre redes);
• identificar a necessidade de uso de endereços e rotas em uma rede de pacotes;

LABORATÓRIO 3

Laboratório 3 - LANs, WANs, Equipamentos de Redes, Conectividade na rede: Ping

Este laboratório é formado uma mescla de teoria e prática e deverá ser elaborado juntamente com o professor na sala. ETAPA 1 Criar um documento no google docs Coloque como título LAB3-LANs-WANs ETAPA 2 Consulte o livro da minha biblioteca Fourozan e responda: O que é uma LAN? O que é um Switch em uma LAN? Monte no IMUNES uma LAN com 3 hosts (PCs) e um switch. Identifique cada um deles. Copie e recorte aqui. Monte ao lado da primeira LAN, uma outra LAN com a mesma estrutura. Recorte e coloque as duas LANS isoladas aqui. ETAPA 3 Consulte o livro da minha biblioteca Fourozan e responda: O que é uma WAN? O que é uma WAN ponto-a-ponto? Interconecte as duas LANS da ETAPA 2 através de uma WAN ponto-ponto. Recorte e coloque aqui. O que é uma WAN comutada? Qual o papel do roteador na WAN comutada? Interconecte as duas LANs da ETAPA 2 através de uma WAN comutada usando 4 roteadores. Identifique e coloque aqui. ETAPA 4 Executar a simulação (siga as instruções do professor). Abra um terminal em um host da LAN1 e um host da LAN2. Faça ifconfig e mostre os endereços IPv4 e hardware (edite como mostrado em aula anterior. Cole as telas aqui. ETAPA 5 Faça um ping de um host da LAN1 em um outro host da LAN1. Cole uma tela mostrando a execução. Os pacotes do ping passam pelo switch? Os pacotes do ping passam pelos roteadores? ETAPA 6 Faça um ping de um host da LAN1 em um host da LAN2. Cole a tela mostrando a execução. Os pacotes do ping passam pelo switch? Os pacotes do ping passam pelo roteadores? Quais? Use a ferramenta traceroute para identificar a rota seguida por pacotes que saem de um host da LAN1 para um host da LAN2, Capture a tela do traceroute e interprete a saída do comando. ETAPA 7 Executar o ping de um host da LAN1 para um host da LAN2. Escutar o wireshark em uma interface de um roteador onde os pacotes do ping passam e observar o ping REQUEST e o ping REPLY. Recorte a rtela, identifique os pacotes e os endereços de destino e fonte IPv4. Colar aqui.

AULA 06 - AULA DIA 11/11/2021

AULA PRESENCIAL

Esta aula se utilizará de um laboratório para desenvolver os conceitos colocados nos objetivos. ATENÇÃO: existe uma tarefa no SIGAA registrada para este laboratório. Observe a data coplocada.

Objetivos da Aula

Após esta aula o aluno deverá:

• Saber explicar o que é um protocolo em uma rede de computadores;
• Por que é interessante organizar os protocolos em camadas;
• Enumerar e explicar o papel de cada camada na Arquitetura (TCP/IP) usada na Internet;
• Ter noção do processo de encapsulamento em um sistema de protocolos com camadas;
• Fazer uma primeira identificação dos pacotes encapsulados em uma rede de pacotes.

Camadas de Protocolos

Vamos fazer uma analogia com um envio de um livro de um membro de um clube de livro para outro.

Camadas de Protocolos(ícones do www.publicdomainvectors.org)

Laboratório 4 -Camadas de Protocolos - Encapsulamento - Arquitetura TCP/IP

LABORATÓRIO 4 ETAPA 1 Logar no browser na conta do IFSC; Criar um documento no googledocs de nome LAB4-Protocolos-Camadas Colocar um cabeçalho identificador do aluno e da disciplina; ETAPA 2 Escutar as explicações do professor sobre o que é um PROTOCOLO. Responder com as suas palavras a pergunta abaixo. O que é um protocolo de comunicação? Faça um desenho mostrando um protocolo diário que você usa para conversar com um atendente de uma lanchonete. FONTE DE CONSULTA: Livro Fourozan Cap.1.2 https://app.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788580551693/pageid/37 ETAPA 3 Escutar as explicações do professor sobre o que é uma estrutura de camadas de protocolos. Responder com as suas palavras a pergunta abaixo. Explique com as suas palavras a estrutura de camadas de protocolos mostrada na Figura 1.11 do Livro do Fourouzan FONTE DE CONSULTA: Livro Fourozan Cap.1.2 https://app.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788580551693/pageid/37 ETAPA 4 Escutar as explicações do professor sobre as camadas da Arquitetura TCP/IP. Responder com as suas palavras a pergunta abaixo. Explique com as suas palavras a estrutura de camadas de protocolos mostrada na Figura 1.14 do Livro do Fourouzan. Enumere quais camadas existem em cada equipamento de rede estudado (host, switch e roteador) e explique por que elas são necessárias. ETAPA 5 - Construindo uma rede para dar suporte aos serviços Vamos usar o simulador imunes para TER um sentimento do comportamento em camadas em uma rede simples. Construir no Imunes a rede a seguir. Se preferir importe o arquivo daqui. Responder com as suas palavras a pergunta abaixo. Liste os tipos e nomes dos equipamentos de rede que estão na LAN da REDE IFSC SJ. Liste os equipamentos (nome e tipo) da rede WAN COMUTADA que está representando a Internet. Qual a função de cada equipamento. ETAPA 6 - Colocando serviço (camada aplicação) no AR Vamos agora executar 3 serviços que se utilizam de protocolos da camada de aplicação: serviço TELNET: terminal remoto. Permite acessar um computador remoto através de um terminal serviço WEB: permite acessar páginas da Internet. ETAPA 6.1 - Iniciando a REDE ETAPA 6.2 - Executando serviço TELNET ETAPA 6.3 - Criando um usuário no host1 para fazer um acesso remoto Vamos criar um usuário no host1 para podermos acessar o computador remotamente via TELENET Abra um terminal no host1 Crie um usuário com o comando: adduser nome_usuario Use um nome da sua escolha. Recorte e cole a tela no relatório do experimento. ETAPA 6.5 - Acessando remotamente o host1 através da conta criada Abrir uma terminal no pc2 Faça o comando e complete o login telnet 10.0.9.10 RECORTE E COLE a TELA no relatório. ETAPA 6.6 - Captura de pacotes do telnet Agora vamos capturar pacotes do telnet. Basta usar o wireshark em qualque interface onde passam os pacotes. Por exemplo, no próprio pc2, no host1 ou em qualquer roteador por onde os pacotes passam. SIGA as instruções do PROFESSOR e recorte a tela do wireshark, filtrando os pacotes do TELNET. Mostre o encapsulamento de pacotes de aplicação.

AULA 07 - AULA DIA 18/11/2021

AULA PRESENCIAL

Esta aula se utilizará de um laboratório para desenvolver os conceitos colocados nos objetivos. ATENÇÃO: existe uma tarefa no SIGAA registrada para este laboratório. Observe a data colocada.

Objetivos da Aula

• Revisão da aula anterior:
  • protocolos;
  • camadas de protocolos;
  • encapsulamento e desencapsulamento de pacotes;
  • arquitetura Internet

Após esta aula o aluno deverá:

• Saber explicar a função da camada de aplicação;
• Enumerar protocolos usados na camada de aplicação;
• Saber identificar o modelo cliente-servidor e peer-to-peer usado em serviços da camada de aplicação;
• Identificar quais equipamentos na rede devem "ter" a camada de aplicação;
• Identificar como endereçar os lados comunicantes.

Revisão da Aula Anterior

Acesse o Jamboard da Aula de Hoje

Protocolo e Serviços da Camada de Aplicação

O desenho abaixo mostra um usuário USANDO um serviço de acesso PÁGINAS WEB. Neste desenho pode-se observar:

• um programa cliente é utilizado pelo usuário para REQUISITAR uma página WEB que se encontra em outro COMPUTADOR;
• um programa SERVIDOR espera por mensagens de REQUISIÇÃO e RESPONDE enviando a página solicitada;
• Um PROTOCOLO DE APLICAÇÃO é executado entre as partes (entidades que se comunicam).
• Observar que tanto cliente como o servidor podem ser ENDEREÇADOS por um número da máquina (IP) e um endereço de porta.
• Um mecanismos chamado socket (como se fosse um plugue) de uma tomada permite a aplicação se conectar ao protocolo da camada de

baixo.

Protocolo da Camada de Aplicação(ícones do www.publicdomainvectors.org)

LABORATÓRIO 5

SIGA as explicações do professor para cada uma etapa. Os conceitos serão discutidos em cada uma destas etpas.

ETAPA 0

• Logar no browser na conta do IFSC;
• Criar um documento no googledocs de nome LAB5-IntroducaoCamadaAplicacao
• Colocar um cabeçalho identificador do aluno e da disciplina;

ETAPA 1

Esta etapa é conceitual e o aluno deve pesquisar na bibliografia e responder a questão abaixo:

Qual o papel da Camada de Aplicação. Descreva com as suas palavras o exemplo colocado no item 2.1 Introdução do livro de referência. Use a PALAVRA CONEXÃO LÓGICA na resposta. FONTE: Fourozan 0 Minha Biblioteca

ETAPA 2

Esta etapa é conceitual e o aluno deve pesquisar na bibliografia e responder a questão abaixo:

Quais os modelos (paradigmas) usados para as aplicações na Internet? Explique brevemente cada um deles. Consulte o item 2.1.2 FONTE: Fourozan 0 Minha Biblioteca

ETAPA 3

Esta etapa é conceitual e o aluno deve pesquisar na bibliografia e responder a questão abaixo:

Enumere pelo menos 3 protocolos usados na camada de aplicação, descrevendo brevemente o que ele faz. Consulte o item 2.3 da referencia. FONTE: Fourozan 0 Minha Biblioteca

390px|Rede Etapa 4

ETAPA 4

Usando o imunes, construa uma rede com duas LANs inteconectadas por dois roteadores, tal como na figura acima. Uma LAN com um PC cliente HTTP e outra LAN com um servidor WEB. Coloque nomes apropriados e teste a conectividade.

RECORTE as telas mostrando as redes, os endereços IPs e o teste de ping. Mostre os endereços IPs usando o ifconfig.

ETAPA 5

Preparando uma página html no SERVIDOR. As páginas do servidor se encontram no diretório /var/www/html

Páginas da internet são construídas usando o formato HTML. Ver aqui o que é uma página HTML e como construir uma ágina simples.

Vá até o diretório /var/www/html e use o editor nano para editar uma página chamada index.html

cd /var/www/html

nano index.html

RECORTE A TELA MOSTRANDO A PÁGINA SENDO EDITADA...

Crie uma página da forma:

<html>
<body>
<h1>Rede de Computadores Subsequente</h1>
<p>Pagina teste do aluno Pedro Alvares Cabral da Silva</p>
</body>
</html>

ETAPA 6

De nada adianta ter uma página html e não ter um programa SERVIDOR que possa enviá-la para um cliente, quando este solicitá-la.

Vamos iniciar o SERVIÇO WEB para testar o protocolo HTTP. Note que HTTP é o protocolo executado entre o cliente e o servidor.

O servidor WEB "cuida" das páginas do site (da rede onde se encontra). O programa servidor disponível é o lightppd Para executá-lo, abrir um terminal no servidor e executar o comando:

 lighttpd -f /etc/lighttpd/lighttpd.conf

RECORTE a tela mostrando o programa se executando no servidor através do comando:

 ps aux

ETAPA 7

Faça um acesso a sua página, a partir do firefox (cliente HTTP) no PC cliente. Coloque a URL (recurso a ser acessado) no topo do firefox.

RECORTE a tela do acesso e corte no relatório.