ΠΑΝΔΠΙΣΗΜΙΟ ΘΔΑΛΙΑ ΥΟΛΗ ΘΔΣΙΚΩΝ ΔΠΙΣΗΜΩΝ ΣΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΓΙΚΤΥΑ ΥΠΟΛΟΣΤΙΣΤΩΝ Παραγωγή και Μελέηη Κίνηζης - 2 1. Διζαγωγή-Περιγραθή ICMP ηε εξγαζηεξηαθή απηή άζθεζε ζα ρξεζηκνπνηήζνπκε ην Wireshark γηα λα αληρλεύζνπκε θαη λα δνύκε ηελ κνξθή ηνπ ICMP πακέηοσ πνπ παξάγεηαη κε ηελ ρξήζε ηεο εληνιήο ping. Με ηελ εληνιή ping ειέγρνπκε εάλ θάπνηνο θόκβνο είλαη ελεξγόο (alive ή up). Σν ping ρξεζηκνπνηεί ην ICMP (Internet Control Message Protocol) γηα λα ζηείιεη έλα παθέην echo request, έηζη ώζηε λα ιάβεη έλα echo reply από ηνλ ζπγθεθξηκέλν θόκβν. Η ζπλνιηθή ρξνληθή δηάξθεηα ηαμηδηνύ RTT (Round-Trip Time) ησλ παθέησλ echo request θαη echo reply κέζα ζην δίθηπν δίλεη κηα έλδεημε γηα ηε θόξηηζε ηνπ δηθηύνπ. Σα απνηειέζκαηα ηεο ping δε κπνξεί λα ζεσξεζνύλ ζε θακία πεξίπησζε 100% αμηόπηζηα. Πην ζπγθεθξηκέλα, αλ κε ηε βνήζεηα ηεο εληνιήο απηήο, βξεζεί έλαο θόκβνο ελεξγόο ηόηε δελ ππάξρεη πεξίπησζε ιάζνπο. Σν ίδην όκσο δελ ηζρύεη γηα ην αληίζηξνθν: αλ δελ ιεθζεί echo reply από ηνλ θόκβν πξννξηζκνύ, ππάξρεη πηζαλόηεηα ν θόκβνο απηόο ή θάπνην ηείρνο πξνζηαζίαο (firewall), πνπ παξεκβάιιεηαη ζηε δηαδξνκή, λα κπινθάξεη ηα κελύκαηα ηνπ ICMP πξσηνθόιινπ θαη λα νδεγεί εζθαικέλα ζην ζπκπέξαζκα όηη ν θόκβνο είλαη κε ελεξγόο (down). Η δνκή ηνπ ICMP παθέηνπ πνπ παξάγεηαη θαηά ηελ ρξήζε ηεο εληνιήο ping θαζώο θαη ην κήθνο ηνπ θάζε πεδίνπ μερσξηζηά θαίλνληαη ζηα ζρήκαηα 1 θαη 2 αληίζηνηρα. 1
ICMP Type Code Checksum Identifier Sequence Data 1 byte 1 byte 2 bytes 2 bytes 2 bytes κεηαβιεηό Στήμα 1 ICMP Type Σύπνο Μελύκαηνο: 8 = Echo request (Ping) 0 = Echo reply (Ping reply) Code Πάληα ηελ ηηκή 0 Checksum Identifier Sequence Data Άζξνηζκα Διέγρνπ Υξεζηκνπνηείηαη από ηνλ απνζηνιέα γηα λα αλαγλσξίζεη ηελ ιεηηνπξγία Υξεζηκνπνηείηαη από ηνλ απνζηνιέα γηα λα αλαγλσξίζεη ηελ ιεηηνπξγία Μεηαβιεηό πεδίν δεδνκέλσλ Στήμα 2 Από ην ζρήκα 1 παξαηεξνύκε όηη ηα πεδία ICMP Type, Code, Checksum, Identifier, Sequence έρνπλ πάληα ζηαζεξό κήθνο ελώ ην πεδίν Data έρεη κεηαβιεηό ην νπνίν θάζε θνξά θαζνξίδεηαη από ηνλ ρξήζηε ρξεζηκνπνηώληαο ηελ παξάκεηξν -l. Ωο πξνεπηιεγκέλν κέγεζνο έρεη κήθνο 32 Bytes. Έηζη αλ ζέινπκε λα ζηείινπκε παθέηα ειέγρνπ κε κέγεζνο πεδίνπ Data 100 Bytes ηόηε ζα πξέπεη λα γξάςνπκε ηελ εληνιή ping σο εμήο: Ping l 100 [πξννξηζκόο] ε απηήλ ηελ πεξίπησζε ην κήθνο ηνπ ICMP παθέηνπ είλαη 108 Bytes ζύκθσλα κε ηελ δνκή ηνπ ζρήκαηνο 1. Με ηελ ελζπιάθσζε πνπ ιακβάλεη ρώξα ην Frame ην νπνίν ζπιιακβάλεη ην Wireshark έρεη κήθνο 142 Bytes 2
αθνύ ην κήθνο ηνπ internet protocol είλαη 20 Bytes ελώ ην Ethernet II 14 Bytes. Άξα ζπλνιηθά ζα έρνπκε Frame= Ethernet II + Internet Protocol + ICMP πακέηο= (14+20+108) Bytes =142 Bytes Δκηέλεζη ενηολής Ping Ethernet- Πρωτόκολλο ARP Σν πην δηαδεδνκέλν πξσηόθνιιν ζήκεξα θαη απηό κε ην νπνίν ζα αζρνιεζνύκε είλαη ην Ethernet. Σν Ethernet έρεη ηηο δηθέο ηνπ δηεπζύλζεηο γλσζηέο σο Φπζηθέο δηεπζύλζεηο όπνπ ν ρξήζηεο δελ έρεη θακηά ζρέζε κε ηελ αλάζεζε δηεπζύλζεσλ. Όηαλ ζρεδηάζηεθε αξρηθά ην Ethernet ζθνπόο ήηαλ δπν κεραλέο λα κελ έρνπλ πνηέ ηελ ίδηα δηεύζπλζε Ethernet. Έηζη θάζε θάξηα δηθηύνπ (Ethernet controller) έξρεηαη από ην εξγνζηάζην κε ελζσκαησκέλε ηε δηθή ηνπ δηεύζπλζε ΥΥ:ΥΥ:ΥΥ:ΤΤ:ΤΤ:ΤΤ. Ο ηξόπνο κε ηνλ νπνίν θάζε θαηαζθεπαζηήο παξάγεη θαη ελζσκαηώλεη ηελ θπζηθή δηεύζπλζε ζε θάζε controller είλαη θαζνξηζκέλνο ρξεζηκνπνηώληαο 48 bits γηα ηηο δηεπζύλζεηο απηέο έηζη ώζηε λα πιεξείηαη ε κνλαδηθόηεηα απηώλ. Καζώο ην Ethernet απνηειεί ην κέζν κεηάδνζεο όηαλ έλα παθέην ζηέιλεηαη από θάπνηα πεγή ζε έλα πξννξηζκό ηόηε ην παθέην απηό είλαη «νξαηό» ζε νιόθιεξν ην Ethernet. Γηα λα εμαζθαιηζηεί όηη ην παθέην ζα θηάζεη ζην ζσζηό πξννξηζκό θάζε παθέην πεξηέρεη κηα επηθεθαιίδα 14 octets πνπ πεξηέρεη ηε δηεύζπλζε Ethernet πεγήο θαη πξννξηζκνύ θαζώο θαη έλαλ type code όπσο. Γειαδή: δηεύζπλζε Ethernet πεγήο + δηεύζπλζε Ethernet πξννξηζκνύ + type code = 6 bytes (48 bits) + 6 bytes (48 bits) + 2 bytes (16 bits)= 14 bytes Γελ ππάξρεη θακηά ζρέζε κεηαμύ Internet θαη Ethernet δηεπζύλζεσλ. Κάζε νληόηεηα ηνπ δηθηύνπ έρεη έλαλ πίλαθα πνπ πεξηιακβάλεη ηηο αληηζηνηρίεο 3
κεηαμύ Ethernet θαη Internet δηεπζύλζεσλ. Σελ επίιπζε-αληνηζηίρνηζε ησλ δηεπζύλζεσλ απηώλ ηελ αλαιακβάλεη έλα πξσηόθνιιν γλσζηό σο Πρωηόκολλο Δπίλσζης Γιεσθύνζεων - ARP (Address Resolution Protocol) ηε Παράδειγμα O ηξόπνο πνπ ιεηηνπξγεί ην πξσηόθνιιν ARP είλαη εμαηξεηηθά απιόο. Έζησ όηη βξίζθεζηε ζε έλαλ Τπνινγηζηή κε δηεύζπλζε internet 10.100.0.157 θαη ζέιεηε λα επηθνηλσλήζεηε κε ηελ νληόηεηα δηθηύνπ πνπ έρεη δηεύζπλζε internet 10.100.0.175. Ο ππνινγηζηήο ζαο πξέπεη πξώηα λα αλαδεηήζεη από ηηο αληηζηνηρίεο θαηαρσξήζεηο πνπ δηαηεξεί ζηνλ πίλαθά ηνπ αλ ν πξννξηζκόο 10.100.0.175 βξίζθεηαη ζην ίδην δίθηπν θη γλσξίδεη ήδε ηελ Ethernet δηεύζπλζε έηζη ώζηε απεπζείαο λα κηιήζεη κέζσ Ethernet καδί ηνπ. Αλ λαη, θηηάρλεη ηελ επηθεθαιίδα Ethernet κε όια ηα ζηνηρεία πνπ αλαθέξζεθαλ πξηλ θαη ζηέιλεη ην παθέην. ε αληίζεηε πεξίπησζε δελ ππάξρεη ηξόπνο λα ζηαιεί ην παθέην επεηδή είλαη απαξαίηεηε ε Ethernet δηεύζπλζε θαη δελ είλαη γλσζηή. Έηζη, ρξεζηκνπνηείηαη ην πξσηόθνιιν ARP ην νπνίν δεηά λα κάζεη πνηα Ethernet δηεύζπλζε αληηζηνηρεί ζηε δηεύζπλζε internet 10.100.0.175. Σν ζπγθεθξηκέλν αίηεκα ζηέιλεηαη από ηνλ 10.100.0.157 πξνο όινπο ζαλ broadcasts. Γελ ππάξρεη ηξόπνο ώζηε κηα αίηεζε ARP λα ζηαιεί απ επζείαο ζην ζσζηό πξννξηζκό. Άιισζηε ν ιόγνο πνπ ζηέιλνπκε ηελ αίηεζε ARP είλαη όηη δελ γλσξίδνπκε ηε δηεύζπλζε Ethernet. Έηζη, ρξεζηκνπνηείηαη κηα δηεύζπλζε Ethernet broadcast, π.ρ. ff:ff:ff:ff:ff:ff ώζηε λα ζηαιεί ζε όιεο ηηο νληόηεηεο ηνπ δηθηύνπ. Απηέο κε ηελ ζεηξά ηνπο εμεηάδνπλ αλ απεπζύλεηαη ζηε δηθή ηνπο δηεύζπλζε. Αλ όρη ην αγλννύλ, δηαθνξεηηθά πξέπεη λα απαληήζνπλ. Έηζη, ην 10.100.0.175 ζα δεη ηελ αίηεζε θαη ζα ζηείιεη κηα ARP απάληεζε ζηνλ 10.100.0.157 πνπ ζα ιέεη: H διεύθσνζη internet 10.100.0.175 ανηιζηοιτεί ζηην C7:AA:20:O1:56:34 θσζική διεύθσνζη. 4
Ο 10.100.0.157 πξέπεη λα θξαηήζεη ηελ πιεξνθνξία απηή ζηνλ ARP πίλαθά ηνπ ώζηε λα ηε ρξεζηκνπνηεί απεπζείαο ζην κέιινλ. Δργαζηηριακές Αζκήζεις Μέρος 1 ο : Δθηειέζηε ηελ εληνιή: ping www.cs.uth.gr > c:\result.txt Μέρος 2 ο : Αλνίμηε ην Wireshark ρξεζηκνπνηώληαο θίιηξν ζύιιεςεο ηελ IP ηνπ ππνινγηζηή ζαο. ηείιηε παθέηα ειέγρνπ κε ηελ εληνιή ping ζην www.cs.uth.gr. Υξεζηκνπνηώληαο ηα απνηειέζκαηα ηα Wireshark βξείηε ηα παθέηα πνπ ζηάιζεθαλ ζηνλ παξαπάλσ πξννξηζκό. Πνηα είλαη ε δηεύζπλζε ηεο πεγήο θαη πνηα ηνπ πξννξηζκνύ απηώλ ησλ παθέησλ; Βξείηε κε πνηα παθέηα απνθξίζεθε ν πξννξηζκόο. Αποηελέζμαηα: Γηεύζπλζε πεγήο: Γηεύζπλζε πξννξηζκνύ: Αξηζκόο παξαγόκελσλ παθέησλ: Μέρος 3 ο : Από ηα ζηνηρεία πνπ ζαο παξέρεη ην Wireshark ζην παξάζπξν ιεπηνκεξεηώλ παθέηνπ βξείηε ην πεξηερόκελν ηνπ πεδίνπ Data ζε ραξαθηήξεο ASCIΙ γηα νπνηνδήπνηε ICMP παθέην από ηα παξαπάλσ. Περιετόμενο ζε ASCII: Μέρος 4 ο Δθηειέζηε ηελ εληνιή ping κε πξννξηζκό απηή ηε θνξά ηνλ α)www.google.com. β)www.cs.uth.gr γ) ηεο πξνεπηιεγκέλεο πύιεο Πνηα ε δηεύζπλζε MAC θαη πνηα ε IP ηνπ πξννξηζκνύ ζε θάζε πεξίπησζε. Γηαηί είλαη ε ίδηα ε MAC? 5
HOST Α) Β) Γ) ΜΑC Μέρος 5 ο : Γλσξίδνληαο ηελ δνκή ηνπ παθέηνπ ειέγρνπ δεκηνπξγείζηε έλα ICMP παθέην κε κήθνο ηνπ Data πεδίνπ 120 Bytes πξνο ην www.cs.uth.gr. (ηελ γξακκή εληνιώλ ηξέμηε ping /? γηα λα δείηε ηηο επηινγέο) Μέρος 6 ο : α)γεκηνπξγείζηε ην θαηάιιειν ICMP παθέην ρξεζηκνπνηώληαο ηελ εληνιή ping όπνπ ην κήθνο ηνπ ICMP πιαηζίνπ λα είλαη 74 Bytes. Πνην είλαη ην κήθνο θάζε πεδίνπ; Απάνηηζη: ICMP Type Code Checksum Identifier Sequence Data Bytes Bytes Bytes Bytes Bytes Bytes Μέρος 7 ο : Αλνίμηε ην Wireshark ζηελ ζπλέρεηα έλαλ browser. Κάλνληαο ηηο απαξαίηεηεο ελέξγεηεο από ηα παθέηα πνπ ζπιιάβαηε εληνπίζηε έλα ARP αίηεκα. Απαληήζηε ζηα αθόινπζα: 1)Πνηνο ν ιόγνο πνπ ζηάιζεθε ην ζπγθεθξηκέλν παθέην? 2)Πνηα είλαη ε δηεύζπλζε Γηθηύνπ θαη πνηα ε Φπζηθή ηνπ Destination απηνύ ηνπ αηηήκαηνο? 3) Πνηα είλαη ε δηεύζπλζε Γηθηύνπ θαη πνηα ε Φπζηθή ηνπ ππνινγηζηή πνπ ζηοτεύει ην αίηεκα? 4)Πνηα ε δνκή ηνπ? Μέρος 8 ο : Αλνίμηε ηελ γξακκή εληνιώλ θαη ηξέμηε ηελ εληνιή arp a. Ση εκθαλίδεη? 6
Μέρος 9 ο Δηζάγεηε ηελ εληνιή arp -s 10.100.255.254 [Φυσική Διεύθυνση Πύλης]θαη ζηελ ζπλέρεηα πινεγεζείηε ζην internet κέζσ ηνπ browser. Ση παξαηεξείηε θαη γηαηί? Πσο κπνξεί λα απνθαηαζηαζεί ην πξόβιεκα? 7