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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SO JOO DEL-REI CAMPUS ALTO PARAOPEBA
Prof. Mrio Cupertino Laboratrio 03 Wireshark (Protocolos da
Camada de Rede)
Aluno:
1. Objetivo:
OobjetivodessaaulaapresentarosoftwareWiresharkeexploraralgumasfuncionalidadesbsicasdessesoftware.
2. RevisotericaIntroduoaoWireshark
Oentendimentodaessnciadeprotocolosdecomunicaopodeseraprofundadocomavisualizaodessesprotocolosemaoe
tambmpela interao comosmesmos.Para tanto,podeseobservaraseqncia de
mensagens trocadas entre duas entidades de protocolos, estudar os
detalhes de suasoperaes,almdapossibilidadede
seenviarordensparaqueeles
realizemdeterminadasaes,e,apartirdisso,analisartaisatosesuasconseqncias.Issopodeserfeitoatravsdecenriossimuladosoude
seuestudoemumambiente realde rede, comoa Internet.Algunsapplets
Java
servemprimeiraabordagem.Estaauladelaboratrio,seguirasegundaabordagemusandoosoftwareWireshark.
Seroutilizadasvriasaplicaesemrede,sobdiferentescenrios,atravsdousodecomputadoresconectados
Internet.Seroobservados comoosprotocolosde comunicao funcionam
naprtica,interagindoentresietrocandomensagenscomoutrasentidades.
A ferramentabsicapara aobservaodasmensagens
trocadasentreentidadesdeprotocolosemexecuochamadodecapturadordepacotes(em
ingls,packetsniffer).Comosugeridopeloprprionome,esse software
captura (sniffs)mensagens sendoenviadas/recebidasde/paraum
computador;alm disso, tipicamente, ele armazena e exibe o contedo
de vrios campos dos protocolos
nessasmensagenscapturadas.Umcapturadordepacotes,porsis,passivo.Eleobservaasmensagenssendoenviadas
e recebidas pelas aplicaes e protocolos que esto sendo executados
no
computador.Similarmente,ospacotesrecebidosnoforamendereadosaosoftwarecapturadordepacotes.Aoinvsdisso,esseaplicativo
recebeumacpiadospacotesqueesto
sendoenviados/recebidosde/paraumaaplicaoeprotocolosqueestoexecutandoemsuamquina[1].
AFigura1mostraaestruturadeum capturadordepacotes.No
ladodireitodessa figura,estoosprotocolos (neste caso, protocolos de
Internet) e aplicaes (como um navegador de Internet) quenormalmente
rodam em seu computador. O capturador de pacotes, mostrado dentro
do
retngulopontilhadonessafigura,umsoftwareadicionalexecutandoemsuamquinae,consiste,basicamente,deduaspartes.Abibliotecadecapturadepacotes(do
ingls,packetcapturelibrary)recebeumacpiade cada quadro de comunicao
que enviado ou recebido por seu computador em cada
conexo.Mensagenstrocadasporprotocolosdecamadassuperiores,comoHTTP,FTP,TCP,UDP,DNS,ou
IPsotodosencapsuladosemquadrosquesotransmitidossobreummeiofsico,comoumcabodeEthernet.NaFigura1,omeiofsicodecomunicaoaEthernet,etodososprotocolosdascamadassuperioresso
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encapsulados emumquadro Ethernet.A capturadosquadrosde todas as
conexes fornece todas
asmensagensquesoenviadas/recebidasde/paratodososprotocoloseaplicaessendoexecutadosemseucomputador.
Figura1:EstruturadeumCapturadordepacotes
Figura2:Hospedeiro,roteadoresecomutadoresdacamadadeenlace,cadaumcontmumconjuntodiferentede
camadas,refletindosuasdiferenasemfuncionalidade.
O segundo componentedeum capturadordepacotesoanalisadordepacotes
(do ingls,packetanalyzer),oqualmostra o contedo de todosos
camposdentrodeumamensagemdedeterminadoprotocolo.Parafazerisso,oanalisadordepacotesprecisaentenderaestruturadetodasasmensagenstrocadaspelosprotocolos.Porexemplo,suponhaquesedesejamostrarosvrioscamposdasmensagenstrocadaspeloprotocoloHTTPda
Figura1.Oanalisadordepacotesentendeo
formatodequadrosdeEthernet,eentopode
identificarodatagramaIPdentrodessequadro.Eletambmentendeoformatodo
datagrama IP, ento ele pode extrair o segmento TCP dentro do
datagrama IP. Na seqncia,
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compreende a estrutura do segmento TCP, ento pode extrair a
mensagem HTTP contida
nessesegmento.Finalmente,eleentendeoprotocoloHTTPeento,porexemplo,sabequeosprimeirosbytesdeumamensagemHTTPiroconteraspalavrasGET,POST,ouHEAD,comomostradonaFigura3.
Figura3:Formatogeraldeumamensagemderequisio.
NestaaulaserutilizadoosoftwarecapturadordepacotesWireshark1
(http://www.wireshark.org/),
quepermiteaapresentaodoscontedosdemensagenssendoenviado/recebidosde/paraprotocolosemdiferentesnveisdapilhadeprotocolos
(tecnicamente,Wiresharkumanalisadordepacotesqueutiliza uma
biblioteca para a captura de pacotes).OWireshark um software
gratuito que roda emdiversos sistemasoperacionais (Windows,
Linux/Unix,eMac).Ele idealpara
serutilizadoemnossasprticas,umavezqueestvel,possuivastadocumentao,diversasfuncionalidadescomoacapacidadedeanlisedecentenasdeprotocolos,almdeuma
interfacebemprojetada.OperaemcomputadoresusandoEthernet,TokenRing,
LANs semfiopadro802.11,e conexesATM (seo
sistemaoperacionalpermitir,aoWireshark,acesso).
3.
InstalandooWiresharkParaseexecutarWiresharknecessriooacessoaumcomputadorque
tenha instalado tantoesse
software(queumanalisadordepacotes)quantoumabibliotecadecapturadepacotescomoalibpcapouWinPCap.JuntoinstalaodoWiresharkfeitaainstalaoautomticadosoftwarelibpcap,casoamesmajnotenhasidoinstaladapreviamente.
4.
ExecutandooWiresharkQuandoseexecutaoWireshark,asuainterfacegrfica,semelhantedaFigura4.
1DisponveltambmnoPortalDidtico(versoparaWindows32bits).
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Figura4:InterfaceGrficadeinicializaodoWireshark
AinterfacegrficadoWiresharkpossuicincocomponentesprincipais,conformeFigura5:
Figura5:InterfaceGrficadoWiresharkapsoinciodecapturadepacotes
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Osmenusdecomando(commandmenus)estolocalizadosnotopodajanela.deinteressenessemomentosoosmenusdeArquivo(File)eCaptura(Capture).OmenudeArquivopermitesalvardados
de pacotes capturados ou abrir um arquivo contendo dados de pacotes
previamentecapturados,almdapossibilidadede
fecharoWireshark.OmenuCaptura,comosugeridopelonome,permite comeara
capturadepacotes,almdealgumasopesde configuraoparaessacaptura.
Ajaneladelistagemdepacotes(packetlistingwindow)mostraumresumoemtemporealparacadapacotecapturado,incluindoumnmerodepacote(atribudopeloWireshark;estenoumnmerodepacotecontidoemqualquercabealhodeprotocolo),otemponoqualopacotefoicapturado,
a fontedopacotee seuendereodedestino,o tipodeprotocolo,ea
informaoespecficadecadaprotocolocontidanopacote.Essalistagempodeserorganizadadeacordocomqualquerumadessascategorias,atravsdoclicknonomedacolunade
interesse.Ocampodetipodeprotocolo
listaoprotocolodemaiornvelhierrquicoqueenviaourecebeessepacote,isto,oprotocoloqueafonteouodestinofinaldessepacote.
A janeladedetalhamentodoscabealhosdospacotes
(packetheaderdetailswindow)
fornecedetalhessobreopacoteselecionado(emdestaqueouemfoco).Paraselecionarumpacotenessajanela,coloqueocursorsobrealinhaderesumodopacoteepressioneomouse.Estesdetalhesincluem
informao sobre o quadro Ethernet (assumindo que o pacote foi
enviado/recebidosobre uma interface Ethernet) e o datagrama IP que
contm esse pacote. Se o pacote foitransportado
sobreumprotocoloTCPouUDP,detalhes sobreessesprotocolos tambm
seroapresentados.Finalmente,informaessobreoprotocolodemaiornvelqueenviouourecebeuessepacotetambmfornecida.
A janela de contedo dos pacotes (packetcontents window)
apresenta o contedo total
doquadrocapturado,tantoemformatoASCIIquantoemformatohexadecimal.
Nadireodo topoda janelade interfacegrficaestocampode
filtrodedisplaydepacotes(packet display filter field), no qual um
nome de protocolo ou outra informao podem
serdigitadoscomoobjetivodefiltrarasinformaesapresentadasnajaneladelistagemdepacotes(e
tambmnas
janelasdecabealhosedecontedosdepacotes).Emumexemplodaseoaseguir,serutilizadoumfiltroparamostrarinformaessomentedepacotescorrespondentesmensagensHTTP.
5. ExemplodesimulaousandooWireshark
Amelhormaneiradeaprendera trabalharcomumnovo
softwareutilizandoomesmo.AssumindoqueseucomputadorestconectadoInternetviaumainterfacecabeadaEthernet,faaoseguinte:
1. Inicializeseunavegadorpreferido.
2.
inicializeoWireshark.AparecerumatelacomoaFigura4,umavezqueaindanoseiniciouacaptura
depacotes.
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3.
Parainiciaracapturadepacotes,selecioneomenuCaptureeescolhaaabaOptions.IssoirmostrarajanelaWireshark:CaptureOptions,Figura6.
Figura6:JaneladeopesdecapturadoWireshark
4. Podeseusaramaioriadosvalorespadro(default)desta
janela,masretireaseleodaopoHide
capture infodialog,naabaDisplayOptions. As
interfacesderede(isto,asconexesfsicas)queseu computador tem com a
rede sero mostradas menu Interface no topo da janela de
CaptureOptions.No caso de seu computador possuirmais de uma conexo
ativa de rede (ou seja, se seucomputadorpossuiuma conexo Ethernet
tanto sem fioquanto cabeada), vocdever selecionar ainterface que
ser utilizada para enviar e receber pacotes.Aps a escolha da
interface de rede
(ouutilizandoainterfacedefaultescolhidapeloWireshark),cliqueemStart.Acapturadepacotesdevetercomeado,
ou seja, todos os pacotes enviados/recebidos de/para seu computador
esto sendocapturadospeloWireshark.
5. Umavezcomeadaacapturadepacotes,uma
janelacomoresumodessacaptura iraparecer,comomostra a Figura 7. Essa
figura sumariza aquantidadede pacotesdediversos tiposque esto
sendocapturados,e(importante!)contmumbotodeStopquepermiteavocparaessacaptura.Mas,nofaaissoainda!
6. Enquanto o Wireshark est executando, digite o endereo:
http://gaia.cs.umass.edu/wiresharklabs/INTROwiresharkfile1.html no
seu navegador, e espere a pgina mostrada. Para mostrar essapgina,
seunavegador ircontataro servidorHTTPemgaia.cs.umass.edue
trocarmensagenscomomesmocomopropsitodebaixaressa(fazerodownloaddessa)pgina.OsquadrosdeEthernetquecontmessasmensagensHTTPserocapturadospeloWireshark.
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Figura7:JaneladecapturadepacotesdoWireshark
7. Aps seu navegador mostrar a pgina INTROwiresharkfile1.html,
pare a captura de pacotes,
pressionandoobotoSTOPjjaneladecapturadepacotesdoWireshark.Issofarcomqueessajaneladesaparea
e a janela de interface principal doWireshark irmostrar todos os
pacotes
capturadosdesdeoinciodesseprocesso.EssajaneladevepossuirumaaparnciasemelhantedaFigura5.Agora,vocpossuipacotesdedados
reaisquecontem todasasmensagens trocadaspelosprotocolosentreseu
computador e uma entidade na Internet. As mensagens trocadas com o
servidor webgaia.cs.umass.edudevemapareceremalgum lugarda janelade
listagemdepacotescapturados.Mas,devem existir diversos outros tipos
de pacotes mostrados (veja, por exemplo, os diversos tipos
deprotocolosmostradosnacolunaProtocolnaFigura5).
8.
Digitehttpsemasaspas,eemletrasminsculas(todososnomesdeprotocolosnoWiresharkestoemletrasminsculas)nocampodeespecificaodefiltros.EntoselecioneApply(adireitadeondesedigitouhttp).IstoirfazercomquesomentemensagensHTTPsejammostrasnajaneladelistagemdepacotes.
9. Selecioneaprimeiramensagemmostradana janelade
listagemdepacotes.EssadeveseramensgemdeGETdoprotocoloHTTPquefoienviadadoseucomputadorparaoservidorHTTPgaia.cs.umass.edu.QuandoseselecionouamensagemdeGETdoHTTP,oquadroEthernet,odatagaramaIP,osegmentoTCPeainformaodocabealhodamensagemHTTPforammostradosnajaneladedetalhamentodoscabealhosdospacotes.
10.
AFigura8mostra,emdetalhe,asinformaesdamensagemHTTP,enquantoasinformaesdoquadro
Ethernet,dodatagramaIP,dosegmentoTCPforamminimizadas.
11. FecheesaiadoWireshark.
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Figura8:JaneladeinterfacedoWiresharkapsopasso9.
6. PartePrticaemaulaexperinciaproposta
1.
ListeosdiferentesprotocolosqueaparecemnacolunaProtocolnajaneladelistagemdepacotesnopasso7.(testeosendereos:www.google.com.brewww.ufsj.edu.br).
2.
QuantotempolevouapartirdomomentoemqueamensagemGETdoHTTPfoienviadaatserrecebidooOK?Pordefault,ovalordacolunaTimena
janelade
listagemdepacotessereferequantidadedetempo,emsegundo,desdeomomentoqueorastreamentodepacotescomea.Paramostrarocampode
tempono
formatodehoraminutosegundoemqueocorreramessastrocasdemensagem,selecioneaabaViewnomenudecomandos,depoisescolhaTimeDisplayFormat,eentoTimeofday.
3. Qual o endereo de Internet de gaia.cs.umass.edu? Qual o
endereo de Internet do
seucomputador?Respondaomesmoparaosoutrosendereostestados.
4.
ImprimaasduasmensagensHTTPmostradasnopasso9.Paratanto,selecionePrintnomenudecomandoFile,escolhaSelectedPacketOnly,emseguida,Printasdisplayedeento,cliqueOK(escolhaumaimpressoradotipoPDF).
7. Bibliografia
[1]KUROSE,J.F.;ROSS,K.W.RedesdeComputadoreseaInternet,1.ed.,Ed.AddisonWesley,2003.
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TrabalhoPrtico:Ethernet:
SelecioneopacoteEthernetquecontmamensagemHTTPGET.LembrequeamensagemHTTPestdentrodeumsegmentoTCP,queporsuavezestdentrodeumdatagramaIP,queestdentrodeumpacoteEthernet.
Responda s questes seguintes baseado no contedo desse pacote
Ethernet (que contm amensagemHTTPGET).
1.
Qualoendereo(MAC)dedestinodessepacote?QualoendereoEthernettestado?Entoqualdispositivotemesseendereo?
2.
QualovalordoendereoEthernetdefonte?Esteendereodoseucomputadoroudeumendereodaweb?Entoqualdispositivotemesseendereo?
3. QualoendereoEthernetdedestino?Esteendereodoseucomputador?
ARP:LembresequeoprotocoloARPmantmumatabeladecorrelaoentreendereosIPeEthernet
(MAC)no seu computador.Paramanipular e visualizaro contedodessa
tabela (memria) usadoocomandoarpdiretamentenoDOS.Responda:
1.
EscrevaocontedodamemriaARPdoseucomputador.Qualosignificadodecadacoluna?ParaobservaroseucomputadormandandoerecebendomensagensARP,necessrio
limpara
memriaARP.DigitenoDOSarpd*,odindicaaoperaodedeletareo*indicaaescolhadetodasasentradas.
LimpeamemriaARPcomodescritoacima. Certifiquesequeocachedo
seunavegadorestvazio.Parao InternetExplorer selecione
Ferramentas>Opesda Internet>Excluirhistricodenavegaoao
sair>excluir limpandoassimamemria(histrico).
ComeceacapturaatravsdoWireshark.
EntrecomaURL:http://gaia.cs.umass.edu/wiresharklabs/INTROwiresharkfile1.html
Pare a captura. O foco o protocolo ARP, logo no estamos
interessados em protocolos
superioresaoIP.EntonocampofilterdigitearpeserolistadosapenaspacotesARP.
2.
QuaissoosvaloreshexadecimaisdosendereosdefonteedestinodopacoteEthernetquecontmamensagemARPdepergunta?
3. QualovalorhexadecimaldocampoType?Oquesignifica?4.
AmensagemARPcontmoendereoIPdoremetente?5.
AgoraencontreamensagemARPderesposta.OndenopacoteARPestaresposta?6.
QualovalorhexadecimaldosendereosdefonteedestinonopacoteEthernetquecontma
respostaARP?
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ICMP
Vamos examinar asmensagens ICMP geradas pelo Ping e Traceroute.
Atravs da captura dos
pacotesexaminaremosocontedoeformatodasmensagensICMP.O pingmostra
se um host remoto est ativo ou no, dizendo se a comunicao entre o
seu
comutadoreoremotoestOK(atonvelderede).
AbraoPromptdoWindows(DOS). Comeceacaptura.
Digitenoprompt:pingn10hostname.Quandoopingterminar,interrompaacaptura.UsandooWireshark,nocampofilter,digite
icmp.Notequeso listadospacotescomperguntas
pingerespostasping.Aseguirrespondasquestes:7.
QualoendereoIPdoseucomputador?QualoendereoIPdedestino?8.
PorqueopacoteICMPnotemnmerosdeportadedestinoefonte?9.
Examineumadasperguntaspingenviadasdoseucomputador.Qualonmerodecdigodo
protocolo ICMP?Quais os outros campos que o pacote ICMP
tem?Quantos bytes tem
oscampos:checksum,sequencenumbereidentifier?
10.
Examinearespostadaperguntapinganterior.QualonmerodecdigodoprotocoloICMP?Quaisosoutroscamposqueopacote
ICMP tem?Quantosbytes
temoscampos:checksum,sequencenumbereidentifier?
Otraceroute,noWindows,mandaumasriedepacotes
ICMPdeumafonteatumdestino.O
programamandaoprimeiropacotecomTTL=1,osegundocomTTL=2,eassimpordiante.Essespacotespodero
ser descartados noprimeiro, segundo, ..., roteadores
respectivamente, e sermandado umamensagem
ICMPdeerroaoemissor,ouseja:seucomputador,permitindoqueeleconsigarecomporarota.Logosigaospassosaseguir:
AbraoPromptdoWindows(DOS). Comeceacaptura.
Digitenoprompt:tracerthostname.
Quandootracertterminar,interrompaacaptura.
11.
QualoendereoIPdoseucomputador?QualoendereoIPdohostdedestino?12.
Examineumpacote.Ele(ICMPerrorpacket)diferentedopacoteobtidonacapturadoping
(echopacket)?Emqueaspectos?Quaisosnovoscampospresentes?13.
Seoseuhostdedestinoestemoutrocontinente,existeumpacotequetemumdelaymuito
maissignificativoqueoanterior.Qualseriaumapossvellocalizaodoroteadorqueretornouessepacoteequalseriaumapossvellocalizaodoroteadorqueretornouopacoteanterior?
