Контрольное задание. ТулГУ

Контрольное задание №1. Витая пара На занятие вы должны принести предмет, фото которого приложено к заданию. Приобрести его необходимо в магазине (вариант «взять на работе» или «попросить у родителей/друзей/знакомых» не подойдет). Обязательно возьмите товарный чек и приложите его к отчету. Получите у преподавателя отрез кабеля и обжимной инструмент. Это задание вы должны выполнить в паре: вы «обжимаете» один конец кабеля, ваш товарищ — второй. Этот этап выполняется в аудитории в присутствии преподавателя! Опишите каждый шаг процесса обжимки кабеля. Сфотографируйте каждый шаг, фото приведите в отчете. Расскажите в отчете с какими трудностями вы столкнулись? Проверьте изготовленный кабель. Опишите здесь последовательность процедуры проверки, сделайте фото и приложите к отчету. Покажите готовый кабель преподавателю. Какие недостатки он отметил? Сфотографируйтесь с кабелем и выложите здесь памятное селфи. Контрольное задание №2. Протокол Ethernet Изучите протокол канального уровня Ethernet. Скачайте и установите библиотеку WinPcap, в составе которой имеется функция отправки кадров на канальном уровне. Скачайте бесплатную программу WireShark и разберитесь, как с ней работать. Напишите простую программу, отправляющую ethernet-кадр в локальную сеть. В качестве мак-адреса отправителя программа должна использовать ваш номер зачетной книжки (одна цифра — один байт). Этот адрес должен быть жестко прописан в коде программы. Мак-адрес получателя программа должна принять в качестве параметра командной строки. В качестве данных программа должна передавать текущую дату и время. Запустите в лаборатории два компьютера. На компьютере-приемнике должен быть установлен и запущен WireShark. С помощью средств операционной системы или того же WireShark выясните MAC-адрес этого компьютера (сделайте скриншот). Выясните MAC-адрес компьютера отправителя (скриншот). Установите на нем вашу программу. Запустите ее, указав в качестве параметра MAC-адрес компьютера-получателя. Примите посланный кадр на компьютере-получателе WireShark. Сделайте скриншот, на котором должны быть видны байты принятого кадра. С помощью графического редактора выделите байты, соответствующие MAC отправителя, MAC получателя и переданные данные. В отчете отразите весь ход работы, приведите необходимые скриншоты и комментарии, приложите файл исходного кода программы. Сделайте необходимые выводы по работе. Контрольное задание №3. IP-адресация. ARP — протокол разрешения адресов Часть 1 Изучите принципы формирования IP-адресов. Познакомьтесь с понятиями подсети и маски подсети. В работе используется соединенные в сеть компьютер с windows или linux и любое другое устройство (компьютер, телефон, планшет). Выясните IP- и MAC- адреса этого устройства (скриншот или фото). Убедитесь, что устройство и ваш компьютер находятся в одной подсети (докажитe это!). Запустите Wireshark на вашем компьютере и выполните команду ping к этому устройству. Найдите в логе Wireshark соответствующий фрейм. Сделайте скриншот и выделите на нем мак-адрес устройства-приемника. Теперь пропингуйте два любых других ip-адреса за рамками вашей подсети. Найдите в логе WireShark соответствующие фреймы. Сделайте скриншот и выделите мак-адреса устройств-приемников. Сделайте необходимые выводы по результатам проведенных экспериментов и приведите их в отчете. Часть 2 Изучите протокол ARP. Напишите программу, реализующую данный протокол на базе функции pcap_sendpacket из библиотеки WinPcap. В качестве мак-aдреса отправителя используйте цифры зачетной книжки (жестко укажите их в коде программы). IP-адрес компьютера, для которого следует определить физический адрес, должен задаваться в виде параметра командной строки. Запустите свою программу, задав в качестве параметра IP-адрес шлюза вашей подсети. Найдите в логе WireShark посланные и принятые фреймы. Убедитесь, что посланный фрейм правильно распознан WireShark. В принятом фрейме найдите MAC-адрес шлюза. Сделайте необходимые скриншоты. Часть 3 Напишите программу, решающую ту же задачу, но с использованием функции SendARP. Эта программа не должна использовать фальшивый MAC-адрес отправителя (не получится), но MAC-адрес для заданного IP-адреса она должна выводить на экран. Пример такой программы есть в MSDN, по существу, достаточно ее немного подправить (убрать лишнее) скомпилировать и правильно запустить. Сделайте это, результаты зафиксируйте в виде скриншотов. Сделайте необходимые выводы. В отчете приведите последовательность шагов выполнения работы с вашими комментариями, скриншотами и кодами программ. Контрольное задание №4 — протокол IP Изучите структуру пакетов IP-протокола 4 версии. Напишите программу, посылающую IP-пакет по заданному IP-адресу. Программа должна использовать функцию pcap_sendpacket из библиотеки winpcap. IP-адрес компьютера-получателя должны задаваться в командной строке при вызове программы. В качестве полезных данных программа должна использовать данные в соответствии с вашим вариантом (см. приложение). Данные должны быть заданы в тексте программы в виде инициализации массива. Запустите WireShark на компьютере-приемнике, найдите в логах посланный вами пакет и ответ на него. Убедитесь, что пакеты правильно сформированы (скриншот, комментарии). Определите, какую команду операционной системы сымитировала посылка вами этого пакета. Подтвердите свой вывод скриншотами. Подготовьте отчет, включающий описание хода работы, скриншоты, комментарии и выводы. Контрольное задание №5. Протокол UDP Напишите две программы. Одна программа должна уметь создавать серверный UDP-сокет, другая — клиентский. Клиент должен передавать серверу несколько байт с данными (данные вы можете получить из приложенного документа «Варианты к ЛР»). Сервер должен принимать данные и возвращать их клиенту без изменения (так называемый эхо-сервер). Номер порта, по которому должны передаваться данные, вы так же должны выяснить из документа «Варианты к ЛР». Данные и номер порта должны быть зашиты в программу жестко. IP-адрес сервера должен передаваться клиенту в виде параметра командной строки. Запустите сервер и клиент на разных компьютерах, осуществите одну пересылку данных, снимите переданные IP-пакеты WireShark-ом. В отчете приведите исходные IP-пакеты по вашему варианту задания. Приведите полный разбор этих пакетов, особое внимание уделяя UDP-заголовку: Синим цветом выделите порт-отправитель. Зеленым цветом — порт получатель. Красным цветом — длину пакета. Пурпурным — контрольную сумму. Жирным — полезные данные. Скриншотами WireShark подтвердите, что ваша программа использует тот же номер порта и данные, что были указаны в исходных пакетах. Произведите вручную (или с помощью таблиц Google) расчет контрольной суммы одной из UDP-датаграмм. Убедитесь, что ваш расчет совпадает с реальной контрольной суммой. Контрольное задание №6 «Основы TCP» Незнайка снял дамп сетевого обмена на локальном сетевом интерфейсе. Всего ему удалось захватить 22 IP-пакета. Но вот беда: данные каждого IP-пакета он записал на отдельном листочке, которые, в конце концов, перепутал. Помогите Незнайке с его бедой. Определите в этой куче пакетов открытые порты и передаваемые данные. Напишите программу-сервер, открывающую те же порты и программу-клиент, осуществляющую обмен теми же данными. В отчете приведите процесс определения правильной последовательности IP-пакетов, тексты программ и результат ее работы в WireShark. Скриншотами докажите, что программа работает правильно. Вы можете использовать только один компьютер для этой работы, реализуя обмен данными через локальный интерфейс (localhost — 127.0.0.1). WireShark не умеет осуществлять мониторинг этого интерфейса. Можно воспользоваться программой RawCap, сохранить результаты в файл и открыть его тем же WireShark-ом. Контрольное задание №7. Скорость и надежность TCP Воспользуйтесь программами из предыдущей работы, модифицируйте программу-клиент таким образом, чтобы она инициировала обмен данными в цикле с очень большим количеством итераций. Реализуйте два варианта: клиент открывает сокет, запускается цикл, в каждой итерации которого передаются и принимаются данные, по окончании цикла клиент закрывает сокет. запускается цикл, в каждой итерации которого клиент открывает сокет, передает и принимает данные и закрывает сокет. Запустите программы на разных компьютерах. Вычислите скорость передачи данных в первом и втором случае. Исследуйте особенности защиты протокола TCP от ошибок передачи. Соедините два компьютера через два связанных между собой коммутатора. Запустите на обоих компьютерах WireShark и программы, реализованные по варианту 1. В какой-то момент на секунду разорвите связь между коммутаторами. Найдите в логах WireShark этот момент и проанализируйте, каким образом протокол преодолел проблему разрыва связи. В отчете приведите коды программ, результаты измерений скорости передачи данных по обоим вариантам, результаты экспериментов (скриншоты и комментарии) с разрывом связи. Контрольное задание №8. Коммутатор Вообразим 8-портовый коммутатор, к которому подключено 8 компьютеров (с условными номерами от 01 до 08, соответствующих номеру порта), каждый из которых имеет мак-адрес AB:CD:EF:GH:IJ:XX, где ABCDEF — последние цифры номера вашего договора, GH — день, IJ- месяц вашего рождения, XX — условный номер компьютера. После включения питания коммутатор, его таблица коммутации — пуста. Представим также, что компьютеры начинают осуществлять пересылки фреймов по протоколу ethernet. Как будет меняться таблица коммутации после каждой пересылки? Какие компьютеры получат фреймы, не предназначенные для них? Исходные данные возьмите в приложении к заданию. Черновой пример отчета — в приложении. Сделайте его понятным, красивым и читабельным. Программу в этой лабораторной можно не писать. Контрольное задание №9. Маршрутизация Для работы вам потребуется компьютер с двумя сетевыми интерфейсами (реальными или виртуальными). Перейдите в Windows в окно «Изменение параметров адаптера», чтобы отключить все ненужные интерфейсы. Сделайте скриншот этого окна. Выполните команду route print, чтобы определить маршруты, уже заданные в системе (скриншот). На первом интерфейсе вашего компьютера установите IP-адрес AB.CD.EF.GH, находящийся в подсети, маска которой имеет IJ единиц, а на втором интерфейсе установите IP-адрес EF.CD.AB.IJ, находящийся в подсети, маска которой имеет GH единиц (ABCDEF – номер договора, GH — месяц рождения, IJ — число). Убедитесь, что подсети получились разные и не перекрываются, в противном случае, измените адрес одного из интерфейсов по вашему усмотрению. Настройки интерфейсов приведите в отчете. Настройте маршруты таким образом, чтобы запросы на ваш любимый сайт tsu.tula.ru шли через первый интерфейс, а все остальные — через второй. Как выбрать свой любимый сайт? Зайдите на страницу «List of most popular websites» и выберете себе сайт по двум последним цифрам номера договора. Приведите в отчете последовательность команд и итоговую таблицу маршрутизации. Проверьте результат работы двумя способами: Командой tracert ireshark-ом. Результат проверки — в отчет. А потом верните все как было (приведите необходимые команды). Контрольное задание №10. NAT Для этой работы потребуется вайфай-роутер и написанные в предыдущей работе UDP- сервер и UDP-клиент, а также исходные данные к той самой работе. Соедините компьютеры через роутер, подключив один компьютер к порту WAN, а другой – к одному из локальных портов (или к беспроводной сети). Запустите на LAN-компьютере UDP-клиент, а на WAN-компьютере UDP-сервер. Выполните пересылку одной UDP-датаграммы и примите ответ на нее. И на сервере, и на клиенте осуществляйте мониторинг сетевого соединения. Изучите, как меняется фрейм, содержащий пакет с датаграммой, при прохождении его через роутер в обоих направлениях. В отчете приведите: Сетевые настройки компьютеров (скриншот); Исходные данные; Описание хода эксперимента; Скриншоты фреймов с обоих компьютеров; Комментарии. Контрольное задание №11. WiFi Установите на смартфон или ноутбук программу наблюдения за беспроводной сетью и программу тестирования скорости соединения. Перемещаясь по территории кафедры, постройте график зависимости скорости передачи данных от силы сигнала. Настройте две точки беспроводного доступа на 1 канал (например, положите рядом с вайфай-роутером смартфон в режиме точки доступа) и постройте второй график зависимости скорости передачи данных от силы сигнала в новых условиях. Оба графика изобразите на одной диаграмме. В отчете приведите ссылки на используемые программы, описание и скриншоты их настроек, полученные графики. Контрольное задание No12. HTTP С помощью приложения putty или собственного TCP-клиента (решите, что вам удобнее) откройте страницу skylab.tsu.tula.ru/labs/ Приведите текст HTTP-запроса и полученного HTTP-ответа. Откройте страницу skylab.tsu.tula.ru/labs/form.php в вашем браузере. Изучите страницу. Нажмите кнопку «Отправить» и убедитесь, что страница защищается от использования общепринятых браузеров. С помощью Putty сымитируйте поведение браузера, эквивалентное нажатию кнопки «Отправить», при этом не забудьте прописать слово «Skylab» в заголовок User-Agent. При правильном выполнении задания вы получите шестнадцатеричный код. Приведите текст правильного HTTP-запроса и ответ сервера. С помощью putty откройте страницу skylab.tsu.tula.ru/labs/cookie.php? code=ваш_код_из_прошлого_задания. Приведите текст запроса и ответа. Полученный ответ следует правильно интерпретировать. С помощью putty вы должны сделать то же, что сделает на вашем месте любой уважающий себя браузер. Приведите текст запроса и ответа. Теперь сделайте то, что «хочет» эта страница. Добавьте в заголовок данные для аутентификации. Используйте Basic-аутентификацию, в качестве логина задайте номер зачетной книжки, в качестве пароля — сумму ее цифр. Приведите текст запроса и ответа. Контрольное задание No13. FTP Установите приложение FileZilla Server (или любое другое, какое понравится) Настройте на компьютере локальный FTP-сервер, создав одного пользователя. Имя пользователя — ваша фамилия на английском языке, пароль — номер договора. Словесно опишите в отчете процесс создания учетной записи пользователя. Подключитесь к ftp-серверу с помощью программы putty, telnet или собственного TCP-клиента. С помощью команд ftp создайте на ftp-сервере папку (имя папки — ваше имя латиницей). Укажите в отчете настройки подключения, переданные команды и ответ сервера. Закачайте в эту папку текстовый файл (имя файла — ваше отчество латиницей, содержимое файла — дата вашего рождения). Приведите в отчете необходимые действия, команды, а также полученные ответы сервера. Командами ftp перейдите в папку и загрузите список файлов. Убедитесь, что файл действительно создан. Приведите в отчете необходимые действия, команды и ответы сервера.Командами ftp осуществите скачивание файла. Приведите в отчете необходимые действия, команды и ответы сервера.Командами ftp удалите файл с сервера и папку. Приведите в отчете команды и ответы сервера. Контрольное задание No14. DNS Изучите формат DNS-запроса и сформируйте пакет с данными, запрашивающими у DNS-сервера адрес некоторого сайта (выберите из списка сайт, номер которого равен последней цифре номера вашего договора). Приведите здесь сформированный пакет, расшифровав все его составляющие. Отправьте с помощью собственного UDP-клиента сформированный пакет. Поймайте с помощью WireShark посланный запрос и ответ сервера. И в запросе, и в ответе Синим цветом выделите порт-отправитель. Зеленым цветом — порт получатель. Красным цветом — длину пакета. Данные выделите жирным. Расшифруйте ответ DNS-сервера в соответствии со спецификацией DNS. Контрольное задание No15. DHCP Реализуйте свой собственный программный DHCP-сервер, выдающий IP-адреса из сети AB.CD.EF.0, где ABCDEF — последние цифры номера договора. В отчете приведите ссылки на программные продукты или исходные коды, которые вы использовали в процессе работы, описание необходимых настроек, а также ход эксперимента со скриншотами и логами WireShark, показывающими процесс выдачи IP-адресов (выделите выданные адреса в логах с помощью графического редактора).