Exibir código-fonte para Laboratório: Comparativo TCP e UDP utilizando nc e wireshark

=Laboratório: Comparativo TCP e UDP utilizando nc e wireshark=

Fonte: <ref>http://wiki.sj.ifsc.edu.br/wiki/index.php/RED29004-2015-1</ref>.

;Neste laboratório serão utilizadas as ferramentas  nc (netcat) e [[wireshark]].

==Objetivo==
O objetivo deste laboratório é realizar uma comparação entre comunicações utilizando o protocolo TCP, orientado a conexão, e o protocolo UDP, sem conexão.

==nc (NetCat)==

Permite criar '''comunicações''' e '''portas de escuta''' '''TCP''' e '''UDP''' .

;Parâmetros comuns para uso com nc

*'''-l''' especifica '''porta''' para escuta TCP ou de recepção UDP;
*'''-n''' não converte '''endereços IP''' e porta, mantendo o '''formato numérico''';
*'''-u''' usa comunicação '''UDP''' (por '''''default''''' usa '''TCP''').

As '''páginas de manual''' do '''nc''' trazem informações detalhadas do uso deste comando:
 man nc

===Teste do netcat===
Comunicação entre um cliente e um servidor

*Verificar o '''endereço IP''' que está sendo utilizado pelas máquinas que serão utilizadas para comunicação com o comando '''ifconfig'''.
*Teste a conectividade entre as máquinas que serão utilizadas através do comando '''ping'''.
*No computador '''servidor''' execute o '''netcat''' para criar uma '''porta de escuta TCP''' em uma '''porta''' especificada, por exemplo, 5555:
 nc -l 5555
*No computador '''cliente''' execute o '''netcat''' para abrir uma '''conexão TCP''' com o servidor especificado no '''endereço IP''' (X é o número do computador do colega de laboratório que vai aceitar a conexão) e '''porta''' especificada:
 nc 192.168.4x.X 5555 
*Com estes dois comandos, abre-se uma '''conexão TCP''', ''full-duplex'' entre as máquinas, na qual tudo o que for teclado em um ''host'' será enviado ao outro host.
*Teste a comunicação enviando várias frases de um computador ao outro.
*Depois de testada a conexão, encerrar a mesma com CTRL-C.

==Wireshark==

Preparar o '''wireshark''' para captura de pacotes '''TCP''':
*Abrir o '''wireshark''' e selecionar a '''interface''' para captura;
*Ajuste a '''Resolução de Nomes''' para que o Wireshark apresente os endereços IP e portas no '''formato numérico''':
 View -> Name Resolution
:Retirar a seleção dos itens:
 Resolve Physical Addres
 Resolve Network Addres
 Resolve Transport Addres
*Selecionar um '''filtro''' para analisar somente pacotes capturados '''TCP'''.
*:Para tal, escrever no espaço para expressão do filtro (''Expression'' ...):
 tcp
*Iniciar captura de pacotres;
*Abrir uma página Web e verificar os pacotes capturados.

==Comparativo entre uma comunicação TCP e UDP==
Para este exercício será utilizado um terminal no seu computador e outro em um computador de um colega ou na máquina virtual.

===Conexão TCP===

====Abertura de conexão, troca de pacotes e encerramento de conexão TCP====

Procedimentos:
*A primeira comunicação será feita usando o '''protocolo TCP''' repetindo os comandos testados anteriormente com o '''netcat''' e capturando pacotes com o '''wireshark'''. 
*Lançar o '''wireshark''' para capturar pacotes '''TCP''' na '''porta 5555'''.
*:Para tal, escrever no espaço para expressão do filtro (''Expression'' ...):
 tcp.port == 5555
*Repetir os comandos testados anteriormente com o '''netcat''':
:*Servidor:
 nc -l 5555
:*Cliente:
 nc 192.168.4x.X 5555 
*Com estes dois comandos, abre-se uma '''conexão TCP''', ''full-duplex'' entre as máquinas, na qual tudo o que for teclado em um ''host'' será enviado ao outro host.
*Teste a comunicação enviando várias frases de um computador ao outro.
*Depois de testada a conexão, encerrar a mesma com CTRL-C.

;Análise dos pacotes capturados pelo wireshark numa conexão TCP:

Procedimentos:
#*Verifique as '''portas origem e destino''' escolhidas pelo cliente e servidor;
#*Analise a sequência de '''abertura de conexão''' TCP, verificando os '''''flags''''' setados em cada pacote;
#*Verifique os '''números de sequência''' iniciais escolhidos pelo cliente e servidor;
#*Verifique o '''Tamanho Máximo de Segmento''' ('''MMS''') escolhidos pelo cliente e servidor na conexão;
#Verifique a evolução dos '''números de sequência e reconhecimento''' durante as trocas de pacotes realizadas, e compare com a quantidade de bytes de cada mensagem;
#Verifique o '''encerramento de conexão''' TCP quando um dos host derruba a conexão com CTRL-C.

====Teste de uma recusa de conexão TCP====
*Utilizar o comando '''netcat''' criar no computador '''servidor''' uma '''porta de escuta TCP''' em uma '''porta''' especificada, por exemplo, 5555:
 nc -l 5555
*Lançar o '''wireshark''' para capturar pacotes na porta 5555.
*No computador '''cliente''' execute o '''netcat''' para abrir uma '''conexão TCP''' com o servidor especificado no '''endereço IP''' (X é o número do computador do colega de laboratório que vai aceitar a conexão) e uma '''porta inexistente''', por exemplo 6666:
 nc 192.168.4x.X 6666 

;Análise dos pacotes capturados na recusa de conexão TCP:
#*Verifique as '''portas origem e destino''' escolhidas pelo cliente e servidor;
#*Analise a tentativa de '''abertura e recusa de conexão''' TCP, verificando os '''''flags''''' setados em cada pacote.

===Comunicação UDP===

Procedimentos:
*Verificar o '''endereço IP''' que está sendo utilizado pela máquina remota que será utilizada para comunicação com o comando '''ifconfig'''. 
*Esta transferência será feita usando o '''protocolo UDP'''. No computador '''servidor''' execute o '''netcat''' com o parâmetro '''-u''', o qual criará um '''soquete de escuta UDP''' em uma '''porta''' especificada, por exemplo, 5555:
 nc -u -l 5555
*Lançar o '''wireshark''' para capturar pacotes na porta 5555. Inclua no filtro a possibilidade de captura de '''pacotes ICMP''' visando analisar o que ocorre quando o servidor não está mais escutando na porta especificada.
*No computador '''cliente''' execute o '''netcat''' para '''enviar um datagrama UDP''' para o servidor especificado no '''endereço''' (X é o número do computador do colega de laboratório que vai aceitar a conexão) e '''porta''' especificada:
 nc -u 192.168.4x.X 5555 
*Com estes comandos tudo o que for teclado em um host será enviado ao outro host pelo '''protocolo UDP'''.
*Teste a comunicação enviando várias frases entre um computador e outro.
*Depois de testada a comunicação, encerrar a mesma em um dos lados com CTRL-C.
*Tentar enviar novamente enviar mensagens no lado onde a conexão não foi encerrada e verificar o que acontece.

;Análise dos pacotes capturados na comunicação UDP:
#Verifique a ausência de conexão no UDP;
#Verifique o tamanho dos pacotes UDP a cada troca de mensagens realizada; 
#Verifique o que acontece quando um dos lados da comunicação usando UDP encerra com CTRL-C e o outro lado tenta enviar novos pacotes.

===Transferência de arquivos com NetCat===

;Baixe o [[Mídia:arquivo.txt|arquivo.txt]] para transferência com TCP
*Escolha um arquivo para transferência;
*Verificar o '''endereço IP''' que está sendo utilizado pela máquina remota que será utilizada para comunicação com o comando '''ifconfig'''. 
*A transferência será feita usando o '''protocolo TCP'''. No computador '''receptor''' execute o '''netcat''' que criará um '''soquete de escuta TCP''' em uma '''porta''' especificada, por exemplo, 5555:
 nc -l 5555 > arquivo.txt
*No computador '''transmissor''' execute o '''netcat''' para '''criar uma conexão TCP''' com o receptor especificado no '''endereço''' (X é o número do computador do colega de laboratório que vai aceitar a conexão) e '''porta''' especificada:
 time nc 192.168.4x.X 5555 < arquivo.txt
*O comando enviará o arquivo usando '''conexão TCP''', ao fim da transmissão a conexão é encerrada. 
*O comando '''time''' no antes do '''nc''' permite visualizar o tempo da transmissão.
*Lançar o '''wireshark''' para capturar pacotes na porta 5555.
*Relançar a '''conexão TCP''' com '''netcat''' e capturar os pacotes com o '''wireshark'''.

;Análise da transferência TCP e dos pacotes capturados:
#Verifique se o '''tamanho dos arquivos''' é o mesmo;
#Verifique o '''tempo da transferência''' do arquivo;
#Nos pacotes capturados, identifique a '''abertura e encerramento de conexão''';
#Verifique os '''números de sequência e reconhecimento''' TCP nas trocas de pacotes realizadas;
#Verifique o tamanho original do arquivo e o '''número de pacotes''' com que o mesmo foi fragmentado.
#Verifique se o número de pacotes trocados é compatível com o '''MSS''' estabelecido para a conexão TCP.

;Transferência de arquivos com UDP: O protocolo UDP não é adequado para transferência de arquivos, justamente por não dar garantias de que os dados chegarão corretamente.

O UDP é útil quando quando a aplicação tolera perder alguns dados, como no caso da voz digitalizada de uma comunicação telefônica. Também pode ser útil para mensagens curtas, como na troca de mensagens dos protocolos de roteamento entre roteadores, ou consultas DNS.

Uma aplicação que for utilizar UDP para transferir arquivos deve gerenciar a montagem de cada pacote UDP a ser enviado. Se o arquivo tiver que ser fragmentado, o papel fica a cargo da aplicação, a qual também deverá poder lidar com possíveis perdas de dados.

===Tarefa===
Faça um relatório detalhando as '''diferenças entre os protocolos TCP e UDP''' usando como referência os experimentos realizados com o '''NetCat''' e a captura de pacotes com o '''wireshark'''. 

Ilustre o relatório com '''diagramas de troca de mensagens''' e arquivos com as '''capturas''' realizadas. Especificar as seguintes informações:
*IP origem e destino;
*Porta origem e destino;
*Pacotes de abertura e encerramento de conexão TCP;
*Pacotes com troca de dados.

====Referências====
<references />

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--[[Usuário:Evandro.cantu|Evandro.cantu]] ([[Usuário Discussão:Evandro.cantu|discussão]]) 07h21min de 12 de junho de 2015 (BRT)
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