univer-6th-semester/nets
Code Actions Releases 3

Первая часть с ping

Browse Source
This commit is contained in:
Артём Тищенко
2025-03-26 11:55:04 +03:00
parent 1bbee1bd0b
commit 6a49a5ea45
2 changed files with 368 additions and 0 deletions
Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files

5
lab2/.gitignore vendored Normal file
View File

@@ -0,0 +1,5 @@
**/*
!.gitignore
!report.tex
!img
!img/**

363
lab2/report.tex Normal file
View File

@@ -0,0 +1,363 @@
\documentclass[a4paper, final]{article}
%\usepackage{literat} % Нормальные шрифты
\usepackage[14pt]{extsizes} % для того чтобы задать нестандартный 14-ый размер шрифта
\usepackage{tabularx}
\usepackage[T2A]{fontenc}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[russian]{babel}
\usepackage{amsmath}
\usepackage[left=25mm, top=20mm, right=20mm, bottom=20mm, footskip=10mm]{geometry}
\usepackage{ragged2e} %для растягивания по ширине
\usepackage{setspace} %для межстрочно го интервала
\usepackage{moreverb} %для работы с листингами
\usepackage{indentfirst} % для абзацного отступа
\usepackage{moreverb} %для печати в листинге исходного кода программ
\usepackage{pdfpages} %для вставки других pdf файлов
\usepackage{tikz}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{afterpage}
\usepackage{longtable}
\usepackage{float}
\usepackage{tabularx}
% \usepackage[paper=A4,DIV=12]{typearea}
\usepackage{pdflscape}
% \usepackage{lscape}
\usepackage{array}
\usepackage{multirow}
\renewcommand\verbatimtabsize{4\relax}
\renewcommand\listingoffset{0.2em} %отступ от номеров строк в листинге
\renewcommand{\arraystretch}{1.4} % изменяю высоту строки в таблице
\usepackage[font=small, singlelinecheck=false, justification=centering, format=plain, labelsep=period]{caption} %для настройки заголовка таблицы
\usepackage{listings} %листинги
\usepackage{xcolor} % цвета
\usepackage{hyperref}% для гиперссылок
\usepackage{enumitem} %для перечислений
\newcommand{\specialcell}[2][l]{\begin{tabular}[#1]{@{}l@{}}#2\end{tabular}}
\setlist[enumerate,itemize]{leftmargin=1.2cm} %отступ в перечислениях
\hypersetup{colorlinks,
allcolors=[RGB]{010 090 200}} %красивые гиперссылки (не красные)
% подгружаемые языки — подробнее в документации listings (это всё для листингов)
\lstloadlanguages{ SQL}
% включаем кириллицу и добавляем кое−какие опции
\lstset{tabsize=2,
breaklines,
basicstyle=\footnotesize,
columns=fullflexible,
flexiblecolumns,
numbers=left,
numberstyle={\footnotesize},
keywordstyle=\color{blue},
inputencoding=cp1251,
extendedchars=true
}
\lstdefinelanguage{MyC}{
language=SQL,
% ndkeywordstyle=\color{darkgray}\bfseries,
% identifierstyle=\color{black},
% morecomment=[n]{/**}{*/},
% commentstyle=\color{blue}\ttfamily,
% stringstyle=\color{red}\ttfamily,
% morestring=[b]",
% showstringspaces=false,
% morecomment=[l][\color{gray}]{//},
keepspaces=true,
escapechar=\%,
texcl=true
}
\textheight=24cm % высота текста
\textwidth=16cm % ширина текста
\oddsidemargin=0pt % отступ от левого края
\topmargin=-1.5cm % отступ от верхнего края
\parindent=24pt % абзацный отступ
\parskip=5pt % интервал между абзацами
\tolerance=2000 % терпимость к "жидким" строкам
\flushbottom % выравнивание высоты страниц
% Настройка листингов
\lstset{
language=C++,
extendedchars=\true,
inputencoding=utf8,
keepspaces=true,
% captionpos=b, % подписи листингов снизу
}
\begin{document} % начало документа
% НАЧАЛО ТИТУЛЬНОГО ЛИСТА
\begin{center}
\hfill \break
\hfill \break
\normalsize{МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ\\
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»\\[10pt]}
\normalsize{Институт компьютерных наук и кибербезопасности}\\[10pt]
\normalsize{Высшая школа технологий искусственного интеллекта}\\[10pt]
\normalsize{Направление: 02.03.01 <<Математика и компьютерные науки>>}\\
\hfill \break
\hfill \break
\hfill \break
\hfill \break
\large{Лабораторная работа №1}\\
\large{<<Анализ пакетного трафика>>}\\
\large{по дисциплине <<Сети ЭВМ и телекоммуникации компьютерных сетей>>}\\
\hfill \break
% \hfill \break
\hfill \break
\end{center}
\small{
\begin{tabular}{lrrl}
\!\!\!Студент, & \hspace{2cm} & & \\
\!\!\!группы 5130201/20102 & \hspace{2cm} & \underline{\hspace{3cm}} &Тищенко А. А. \\\\
\!\!\!Преподаватель & \hspace{2cm} & \underline{\hspace{3cm}} & Мулюха В. А. \\\\
&&\hspace{4cm}
\end{tabular}
\begin{flushright}
<<\underline{\hspace{1cm}}>>\underline{\hspace{2.5cm}} 2025г.
\end{flushright}
}
\hfill \break
% \hfill \break
\begin{center} \small{Санкт-Петербург, 2025} \end{center}
\thispagestyle{empty} % выключаем отображение номера для этой страницы
% КОНЕЦ ТИТУЛЬНОГО ЛИСТА
% \newpage
% \tableofcontents
\newpage
\section{Постановка задачи}
Необходимо установить и запустить программу tcpdump (с соответствующими библиотеками). tcpdump лучше запускать с опциями -XX -s 128 -S -e. Вывод tcpdump можно перенаправить в файл.
Не останавливая tcpdump выполнить последовательно:
\begin{enumerate}
\item Команду ping того адреса, который написан;
\item Команду traceroute (или tracert) того адреса, который указан;
\item Войти через браузер на третий адрес.
\end{enumerate}
Остановить tcpdump.
В отчёте привести трафик соответствующий проводимым действиям и уметь ответить на вопросы какая строчка вывода соответствует какому действию и что вообще делает. Где какое поле и т.п.
Если между действиями в tcpdump попал другой трафик, то часть вывода можно сократить, приведя только нужный.
\begin{table}[h!]
\centering
% \caption{.}
\footnotesize
\begin{tabularx}{\textwidth}{|X|X|X|X|}
\hline
\textbf{Вариант} & \textbf{ping} & \textbf{tracert} & \textbf{web-доступ} \\
\hline
34 & myblog.jp & blogg.de & mega.cl \\
\hline
\end{tabularx}
\end{table}
\newpage
\section{Ход работы}
\subsection{Подготовка}
Вместо tcpdump был установлен его полный аналог для ОС Windows -- WinDump (\url{https://www.winpcap.org/windump/install/}), в связке с библиотекой WinPcap. Исполняемый файл \texttt{WinDump.exe} был добавлен в PATH.
С помощью команды \texttt{windump -D}, которая выводит список сетевых интерфейсов и их номеров, был определён номер основного сетевого интерфейса, используемого ноутбуком. В частности это оказался интерфейс под номером 2, поэтому далее в работе в параметре \texttt{-i} будет указан именно он.
\subsection{Команда ping}
Открываем два окна консоли. В одном выполняем команду \texttt{windump -XX -s 128 -S -e -i 2 icmp}, с помощью которой будем отлавливать icmp пакеты. В другом выполняем команду \texttt{ping myblog.jp}. Выводы команд представлены в листингах~\ref{lst:ping}~и~\ref{lst:ping-windump}.
\begin{lstlisting}[caption={Вывод команды \texttt{ping myblog.jp}.}, label={lst:ping}]
Обмен пакетами с myblog.jp [163.43.102.56] с 32 байтами данных:
Ответ от 163.43.102.56: число байт=32 время=206мс TTL=40
Ответ от 163.43.102.56: число байт=32 время=204мс TTL=40
Ответ от 163.43.102.56: число байт=32 время=212мс TTL=40
Ответ от 163.43.102.56: число байт=32 время=210мс TTL=40
Статистика Ping для 163.43.102.56:
Пакетов: отправлено = 4, получено = 4, потеряно = 0
(0% потерь)
Приблизительное время приема-передачи в мс:
Минимальное = 204мсек, Максимальное = 212 мсек, Среднее = 208 мсек\end{lstlisting}
\begin{lstlisting}[caption={windump -XX -s 128 -S -e -i 2 icmp.}, label={lst:ping-windump}]
windump: listening on \Device\NPF_{7B52B01B-3CC8-4A94-A3C3-E6EC1A52EE5B}
21:22:48.160122 7a:12:0e:01:fd:36 (oui Unknown) > ce:24:0b:a1:a4:fb (oui Unknown), ethertype IPv4 (0x0800), length 74: artem > www3846.sakura.ne.jp: ICMP echo request, id 1, seq 62, length 40
0x0000: ce24 0ba1 a4fb 7a12 0e01 fd36 0800 4500 .$....z....6..E.
0x0010: 003c 1cff 0000 8001 1b8a c0a8 382c a32b .<..........8,.+
0x0020: 6638 0800 4d1d 0001 003e 6162 6364 6566 f8..M....>abcdef
0x0030: 6768 696a 6b6c 6d6e 6f70 7172 7374 7576 ghijklmnopqrstuv
0x0040: 7761 6263 6465 6667 6869 wabcdefghi
21:22:48.366759 ce:24:0b:a1:a4:fb (oui Unknown) > 7a:12:0e:01:fd:36 (oui Unknown), ethertype IPv4 (0x0800), length 74: www3846.sakura.ne.jp > artem: ICMP echo reply, id 1, seq 62, length 40
0x0000: 7a12 0e01 fd36 ce24 0ba1 a4fb 0800 4500 z....6.$......E.
0x0010: 003c 7341 0000 2801 1d48 a32b 6638 c0a8 .<sA..(..H.+f8..
0x0020: 382c 0000 551d 0001 003e 6162 6364 6566 8,..U....>abcdef
0x0030: 6768 696a 6b6c 6d6e 6f70 7172 7374 7576 ghijklmnopqrstuv
0x0040: 7761 6263 6465 6667 6869 wabcdefghi
21:22:49.171976 7a:12:0e:01:fd:36 (oui Unknown) > ce:24:0b:a1:a4:fb (oui Unknown), ethertype IPv4 (0x0800), length 74: artem > www3846.sakura.ne.jp: ICMP echo request, id 1, seq 63, length 40
0x0000: ce24 0ba1 a4fb 7a12 0e01 fd36 0800 4500 .$....z....6..E.
0x0010: 003c 1d00 0000 8001 1b89 c0a8 382c a32b .<..........8,.+
0x0020: 6638 0800 4d1c 0001 003f 6162 6364 6566 f8..M....?abcdef
0x0030: 6768 696a 6b6c 6d6e 6f70 7172 7374 7576 ghijklmnopqrstuv
0x0040: 7761 6263 6465 6667 6869 wabcdefghi
21:22:49.375868 ce:24:0b:a1:a4:fb (oui Unknown) > 7a:12:0e:01:fd:36 (oui Unknown), ethertype IPv4 (0x0800), length 74: www3846.sakura.ne.jp > artem: ICMP echo reply, id 1, seq 63, length 40
0x0000: 7a12 0e01 fd36 ce24 0ba1 a4fb 0800 4500 z....6.$......E.
0x0010: 003c 7343 0000 2801 1d46 a32b 6638 c0a8 .<sC..(..F.+f8..
0x0020: 382c 0000 551c 0001 003f 6162 6364 6566 8,..U....?abcdef
0x0030: 6768 696a 6b6c 6d6e 6f70 7172 7374 7576 ghijklmnopqrstuv
0x0040: 7761 6263 6465 6667 6869 wabcdefghi
21:22:50.182542 7a:12:0e:01:fd:36 (oui Unknown) > ce:24:0b:a1:a4:fb (oui Unknown), ethertype IPv4 (0x0800), length 74: artem > www3846.sakura.ne.jp: ICMP echo request, id 1, seq 64, length 40
0x0000: ce24 0ba1 a4fb 7a12 0e01 fd36 0800 4500 .$....z....6..E.
0x0010: 003c 1d01 0000 8001 1b88 c0a8 382c a32b .<..........8,.+
0x0020: 6638 0800 4d1b 0001 0040 6162 6364 6566 f8..M....@abcdef
0x0030: 6768 696a 6b6c 6d6e 6f70 7172 7374 7576 ghijklmnopqrstuv
0x0040: 7761 6263 6465 6667 6869 wabcdefghi
21:22:50.394953 ce:24:0b:a1:a4:fb (oui Unknown) > 7a:12:0e:01:fd:36 (oui Unknown), ethertype IPv4 (0x0800), length 74: www3846.sakura.ne.jp > artem: ICMP echo reply, id 1, seq 64, length 40
0x0000: 7a12 0e01 fd36 ce24 0ba1 a4fb 0800 4500 z....6.$......E.
0x0010: 003c 7345 0000 2801 1d44 a32b 6638 c0a8 .<sE..(..D.+f8..
0x0020: 382c 0000 551b 0001 0040 6162 6364 6566 8,..U....@abcdef
0x0030: 6768 696a 6b6c 6d6e 6f70 7172 7374 7576 ghijklmnopqrstuv
0x0040: 7761 6263 6465 6667 6869 wabcdefghi
21:22:51.194625 7a:12:0e:01:fd:36 (oui Unknown) > ce:24:0b:a1:a4:fb (oui Unknown), ethertype IPv4 (0x0800), length 74: artem > www3846.sakura.ne.jp: ICMP echo request, id 1, seq 65, length 40
0x0000: ce24 0ba1 a4fb 7a12 0e01 fd36 0800 4500 .$....z....6..E.
0x0010: 003c 1d02 0000 8001 1b87 c0a8 382c a32b .<..........8,.+
0x0020: 6638 0800 4d1a 0001 0041 6162 6364 6566 f8..M....Aabcdef
0x0030: 6768 696a 6b6c 6d6e 6f70 7172 7374 7576 ghijklmnopqrstuv
0x0040: 7761 6263 6465 6667 6869 wabcdefghi
21:22:51.404994 ce:24:0b:a1:a4:fb (oui Unknown) > 7a:12:0e:01:fd:36 (oui Unknown), ethertype IPv4 (0x0800), length 74: www3846.sakura.ne.jp > artem: ICMP echo reply, id 1, seq 65, length 40
0x0000: 7a12 0e01 fd36 ce24 0ba1 a4fb 0800 4500 z....6.$......E.
0x0010: 003c 7348 0000 2801 1d41 a32b 6638 c0a8 .<sH..(..A.+f8..
0x0020: 382c 0000 551a 0001 0041 6162 6364 6566 8,..U....Aabcdef
0x0030: 6768 696a 6b6c 6d6e 6f70 7172 7374 7576 ghijklmnopqrstuv
0x0040: 7761 6263 6465 6667 6869 wabcdefghi
8 packets captured
69 packets received by filter
0 packets dropped by kernel\end{lstlisting}
В выводе команды windump (листинг~\ref{lst:ping-windump}) представлена информация о восьми пакетах. Разберём первый из них (строки 2-7).
В строке 2 указана следующая информация о пакете:
\begin{enumerate}
\item \texttt{21:22:48.160122} -- время, когда пакет был захвачен (чч:мм:сс.мс);
\item \texttt{7a:12:0e:01:fd:36 (oui Unknown)} -- MAC-адрес отправителя (отправляющий хост), OUI -- Organizationally Unique Identifier -- код производителя устройства, в данном случае производителя по коду (первые три байта -- \texttt{7a:12:0e}) определить не удалось;
\item \texttt{ce:24:0b:a1:a4:fb (oui Unknown)} -- MAC-адрес получателя (маршрутизатор или шлюз);
\item \texttt{ethertype IPv4 (0x0800)} -- кадр содержит IPv4-пакет;
\item \texttt{length 74} -- длина Ethernet-кадра 74 байта;
\item \texttt{artem > www3846.sakura.ne.jp} -- IPадрес отправителя (artem) и адрес получателя (www3846.sakura.ne.jp);
\item \texttt{ICMP echo request, id 1, seq 62, length 40} -- содержит информацию об ICMP (Internet Control Message Protocol) запросе. \texttt{echo request} означает, что это запрос, а не ответ на ping (\texttt{echo reply}).
\end{enumerate}
В строках 3-7 идёт непосредственно дамп пакета. По нему видно, что были переданы следующие байты:
\begin{enumerate}
\item \texttt{ce24 0ba1 a4fb 7a12 0e01 fd36 0800} -- первые 14 байт это заголовок Ethernet-кадра.
\begin{itemize}
\item \texttt{ce24 0ba1 a4fb} — MAC-адрес получателя.
\item \texttt{7a12 0e01 fd36} — MAC-адрес отправителя.
\item \texttt{0800} — Тип пакета, который завёрнут в Ethernet.\texttt{0800} — это тип протокола, который указывает, что данные в кадре Ethernet содержат пакет IPv4 (Internet Protocol version 4).
Другие возможные типы:
\begin{itemize}
\item \texttt{86DD} — IPv6.
\item \texttt{0806} — ARP (Address Resolution Protocol).
\item \texttt{8847} — MPLS (Multi-Protocol Label Switching).
\item \texttt{8848} — MPLS Multicast.
\item И другие.
\end{itemize}
\end{itemize}
\item \texttt{4500 003c 1cff 0000 8001 1b8a c0a8 382c a32b 6638} -- следующие 20 байт это заголовок IPv4.
\begin{itemize}
\item \texttt{45} — первый байт: версия и длина заголовка.
\begin{itemize}
\item Первая цифра \texttt{4} — это версия протокола, что означает \texttt{IPv4}.
\item Вторая цифра \texttt{5} — это длина заголовка в 32-битных словах, где \texttt{5} означает 5 слов, то есть 5 × 4 = 20 байт (стандартная длина IPv4-заголовка).
\end{itemize}
\item \texttt{003c} — общая длина пакета.
\begin{itemize}
\item \texttt{003c} в шестнадцатеричной системе — это \texttt{60} в десятичной.
\item Это значение указывает на общий размер пакета (заголовок + данные), равный 60 байт.
\end{itemize}
\item \texttt{1cff} — идентификатор пакета.
\begin{itemize}
\item Это поле используется для фрагментации пакета. Идентификатор \texttt{1cff} уникален для каждого фрагмента одного пакета, чтобы при получении фрагменты могли быть правильно собраны.
\end{itemize}
\item \texttt{0000} — флаги и смещение фрагмента.
\begin{itemize}
\item Первая часть \texttt{0000} указывает на то, что фрагментация не используется (все биты флагов равны 0).
\item Сдвиг фрагмента также равен 0.
\end{itemize}
\item \texttt{80} — TTL (Time to Live).
\begin{itemize}
\item \texttt{80} в шестнадцатеричной системе равно \texttt{128} в десятичной системе.
\item Это значение определяет максимальное количество маршрутизаторов (хопов), через которые может пройти пакет, прежде чем он будет отброшен.
\end{itemize}
\item \texttt{01} — протокол данных внутри IPv4. \texttt{01} указывает на протокол ICMP (Internet Control Message Protocol).
\begin{itemize}
\item \texttt{01} — ICMP (Internet Control Message Protocol): используется для обмена сообщениями контроля и диагностики, например, команда \texttt{ping}.
\item \texttt{06} — TCP (Transmission Control Protocol).
\item \texttt{11} — UDP (User Datagram Protocol).
\item и некоторые другие.
\end{itemize}
\item \texttt{1b8a} — контрольная сумма заголовка.
\begin{itemize}
\item Это значение используется для проверки целостности заголовка IPv4. Контрольная сумма пересчитывается на каждом маршрутизаторе.
\end{itemize}
\item \texttt{c0a8 382c} — IP-адрес источника.
\begin{itemize}
\item \texttt{c0a8 382c} в шестнадцатеричной системе соответствует IP-адресу \texttt{192.168.56.44}.
\end{itemize}
\item \texttt{a32b 6638} — IP-адрес назначения.
\begin{itemize}
\item \texttt{a32b 6638} в шестнадцатеричной системе соответствует IP-адресу \texttt{163.43.102.56}.
\end{itemize}
\end{itemize}
\item \texttt{0800 4d1d 0001 003e} -- заголовок ICMP (8 байт).
\begin{itemize}
\item \texttt{08} — Тип ICMP сообщения.
\begin{itemize}
\item \texttt{08} указывает на тип сообщения ICMP: Echo Request (запрос эхо), используемый в команде \texttt{ping}.
\item \texttt{00} -- Echo Reply.
\item есть и другие типы.
\end{itemize}
\item \texttt{00} — Код ICMP сообщения. Может содержать информацию о типе ошибки. Для нормальных Echo Request и Echo Reply код 0 означает, что всё штатно.
\item \texttt{4d1d} — Контрольная сумма заголовка и данных ICMP.
\item \texttt{0001} — Идентификатор запроса.
\item \texttt{003e} — Номер последовательности (62 в десятичной системе).
\end{itemize}
\item \texttt{6162 6364 6566 6768 696a 6b6c 6d6e 6f70 7172 7374 7576 7761 6263 6465 6667 6869} -- данные внутри ICMP (32 байта). Просто буквы \texttt{abcdefghijklmnopqrstuvwabcdefghi}.
\end{enumerate}
\end{document}