Kathara: mudanças entre as edições

De Wiki Cursos IFPR Foz
Ir para navegaçãoIr para pesquisar
(24 revisões intermediárias pelo mesmo usuário não estão sendo mostradas)
Linha 1: Linha 1:
=Kathará=
=Kathará=


O '''[https://www.kathara.org/ Kathará]''' é um ambiente para '''emulação''' de '''redes de computadores''' virtuais, disponível para ambientes Linux, Windows ou MacOS. O download da ferramenta pode ser obtido na página Web do Kathará.
O '''[https://www.kathara.org/ Kathará]''' é um ambiente para '''emulação''' de '''redes de computadores''' virtuais, baseado no uso de contêineres '''[https://www.docker.com/ Docker]'''.  


O '''Kathará''' é uma implementação em '''Python''' do '''[http://wiki.netkit.org/index.php/Main_Page Netkit]''' (descontinuado) e faz uso de contêineres '''[https://www.docker.com/ Docker]'''.
A página '''[https://github.com/KatharaFramework/Kathara/wiki Wiki do Kathará]''' apresenta vários exemplos ilustrativos, alguns dos quais descritos na sequência.


A página '''[https://github.com/KatharaFramework/Kathara/wiki Wiki do Kathará]''' apresenta vários exemplos ilustrativos, alguns dos quais descritos na sequência.
<!--==Instalação do Kathara==
 
O '''Kathara''' depende do '''[[Docker]]''' para rodar, portanto, instalar o Docker primeiro.
 
Instalação no '''Ubuntu'''<ref>https://github.com/KatharaFramework/Kathara/wiki/Linux</ref>:
*Adicionar a chave pública para obter o Kathará:
sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys 21805A48E6CBBA6B991ABE76646193862B759810
*Adicionar o repositório do Kathará:
sudo add-apt-repository ppa:katharaframework/kathara
*Atualizar o acesso aos repositórios:
sudo apt update
*Instalar o Kathará:
sudo apt install kathara-->


==Introdução ao Kathará==
==Introdução ao Kathará==
Referência: <ref>https://github.com/KatharaFramework/Kathara-Labs/blob/master/001-kathara-introduction.pdf</ref>.
   
   
O '''Kathará''' é um ambiente para '''emulação''' de '''redes de computadores''' através da criação de '''contêineres''' '''Docker''' em uma máquina hospedeira.  
O '''Kathará''' é um ambiente para '''emulação''' de '''redes de computadores''' através da criação de '''contêineres''' '''Docker''' em uma máquina hospedeira.  
Linha 28: Linha 42:
*'''global-commands''': comandos de gerenciamento global.
*'''global-commands''': comandos de gerenciamento global.


Ver comandos em:
Comando para '''checar''' se ambiente Kathará está operando corretamente:
kathara check
 
Ver demais comandos em:
  man kathara
  man kathara


Linha 37: Linha 54:
*O diretório '''/shared''' em um dispositivo aponta para o diretório /shared de todos os dispositivos do laboratório (habilitado por ''default'').
*O diretório '''/shared''' em um dispositivo aponta para o diretório /shared de todos os dispositivos do laboratório (habilitado por ''default'').
*O diretório '''/hosthome''' em um dispositivo aponta para o diretório /home no hospedeiro (desabilitado por ''default'').
*O diretório '''/hosthome''' em um dispositivo aponta para o diretório /home no hospedeiro (desabilitado por ''default'').
Para modificar os compartilhamentos utilizar o comando:
Para modificar os compartilhamentos utilizar o comando:
  kathara settings
  kathara settings


==Rede Básica - Dispositivos criados manualmente==
:*Habilitar o compartilhamento do diretório '''/hosthome'''.


Exemplo de '''rede básica''' com dispositivos criados manualmente via terminal a partir de comandos '''v-commands''':
==Rede com dispositivos criados manualmente==
 
Exemplo de '''rede básica''' com dispositivos criados manualmente via terminal a partir de comandos '''v-commands''' <ref>https://github.com/KatharaFramework/Kathara-Labs/blob/master/Basic%20Topics/Two%20hosts/003-kathara-lab_two-hosts.pdf</ref>:


[[Arquivo:Netkit-lab1.png]]
[[Arquivo:Netkit-lab1.png]]


===Procedimentos práticos===
===Procedimentos práticos===
*Comando para '''checar''' se ambiente Kathará está operando corretamente:
kathara check


*Comandos para '''iniciar os dispositivos''' pc1 e pc2, ambos com a interface eth0 conectada ao domínio de colisão A:
*Comandos para '''iniciar os dispositivos''' pc1 e pc2, ambos com a interface eth0 conectada ao domínio de colisão A:
Linha 88: Linha 105:
  kathara wipe
  kathara wipe


==Laboratório: Rede Básica - Rede criada por arquivos de configuração==
==Rede criada com arquivos de configuração==


O Kathará permite a construção de '''estruturas de rede''' com diferentes tipos de '''dispositivos''', como '''''hosts''''', '''roteadores''' e outros, os quais são configurados por meio de '''arquivos de configuração''' e '''diretórios'''.
O Kathará permite a construção de '''estruturas de rede''' com diferentes tipos de '''dispositivos''', como '''''hosts''''', '''roteadores''' e outros, os quais são configurados por meio de '''arquivos de configuração''' e '''diretórios'''.


Exemplo de '''rede básica''' construída com comandos '''Kathará l-commands''':
Exemplo de '''rede básica''' construída com comandos '''Kathará l-commands''' <ref>https://github.com/KatharaFramework/Kathara-Labs/blob/master/Basic%20Topics/Static%20routing/004-kathara-lab_static-routing.pdf</ref>:


[[Arquivo:Netkit-lab1.png]]
[[Arquivo:Netkit-lab1.png]]
Linha 130: Linha 147:
:Pára rede
:Pára rede


==Laboratório: Redes interligadas por roteador==
==Arquivos Kathara com exemplos prontos==
 
[https://drive.google.com/drive/folders/1u7MdyU2C48c-DuyVy_dYRYpPsn9o3W21?usp=drive_link Exemplos prontos]
Exemplo de '''redes interligadas por roteador''' construída com comandos '''Kathará l-commands''':
 
[[Arquivo:Kathara-lab2.png]]
 
;Hierarquia de arquivos e diretórios para os scripts do laboratório:
 
lab.conf
pc1.startup
pc2.startup
r1.startup
pc1/
pc2/
r1/
 
Conteúdo dos arquivos:
 
lab.conf
  pc1[0]=A
  r1[0]=A
  r1[1]=B
  pc2[0]=B
 
pc1.startup
  ifconfig eth0 192.168.0.1/24 up
 
pc2.startup
  ifconfig eth0 192.168.1.2/24 up
 
r1.startup
  ifconfig eth0 192.168.0.2/24 up
  ifconfig eth1 192.168.1.1/24 up
 
Iniciar rede do laboratório:
kathara lstart
 
Verificar '''tabelas de roteamento''' com '''route''':
*pc1, pc2 e r1:
route
 
Definir '''roteador default''' com '''route add''' manualmente em cada dispositivo:
*pc1:
route add default gw 192.168.0.2 dev eth0
*pc2:
route add default gw 192.168.1.1 dev eth0
:Verificar novamente as '''tabelas de roteamento''' .
:Obs: Rotas estáticas e o roteador padrão podem ser incluídas nos arquivos .startup.
 
Testar conectividade com '''ping''':
*pc1 -> pc2:
ping 192.169.1.2
*pc2 -> pc1:
ping 192.169.0.1
 
Verificar rota com '''traceroute''':
*pc1 -> pc2:
traceroute 192.169.1.2
 
Remover rede do laboratório:
kathara lclean
 
==Laboratório: Protocolo ARP==
 
Laboratório para verificação do funcionamento do protocolo ARP utilizando de '''redes interligadas por roteador''':
 
[[Arquivo:Kathara-ARP.png]]
 
;Hierarquia de arquivos e diretórios para os scripts do laboratório:
 
lab.conf
pc1.startup
pc2.startup
r1.startup
pc1/
pc2/
r1/
 
Conteúdo dos arquivos:
 
lab.conf
  pc1[0]=A
  pc2[0]=A
  r1[0]=A
  r1[1]=B
  pc3[0]=B
 
pc1.startup
  ifconfig eth0 192.168.0.1/24 up
  route add default gw 192.168.0.3 dev eth0
 
pc2.startup
  ifconfig eth0 192.168.0.2/24 up
  route add default gw 192.168.0.3 dev eth0
 
pc3.startup
  ifconfig eth0 192.168.1.10/24 up
  route add default gw 192.168.0.20 dev eth0
 
r1.startup
  ifconfig eth0 192.168.0.20/24 up
  ifconfig eth1 192.168.1.1/24 up
 
Iniciar rede do laboratório:
kathara lstart
 
===Protocolo ARP===
 
O '''protocolo ARP''', permite encontrar o endereço físico a partir do endereço IP da máquina alvo. Para tal, o protocolo usa um mecanismo de difusão (''broadcast'') na rede local, enviando uma solicitação a todas as máquinas da rede, sendo que a máquina alvo responde indicando o par '''endereço IP/endereço físico'''.
 
;Memória ''cache'': Para melhorar a performance do protocolo ARP, cada máquina possui uma '''memória ''cache''''' com as últimas consultas realizadas, evitando múltiplos ''broadcasts''.
 
Verificação da tabela '''arp''' (memória ''cache'') no pc1:
arp
 
'''Ping''' em dispositivo da mesma rede:
ping 192.168.0.2
 
Verificação da tabela '''arp''' no pc1:
arp
 
'''Ping''' em dispositivo da outra rede:
ping 192.168.2.10
 
Verificação da tabela '''arp''' no pc1:
arp
 
===Captura de pacotes ARP===
 
Reiniciar a rede para limpar as tabelas ARP:
kathara lclean
kathara lstart
 
Inicie captura de '''pacotes arp''' no pc2 usando '''tcpdump''':
tcpdump arp -e -i eth0
:arp: captura somente pacotes arp
:-e: mostra endereço físico do enlace
 
Teste a conectividade com '''ping''' pc1 -> pc2 (mesma rede):
:No pc1 execute:
ping 192.168.0.2
:Verifique no pc2 as mensagens arp trocadas e as correspondências entre endereços IP e endereços físicos.
 
Teste a conectividade com '''ping''' pc1 -> pc3 (outra rede):
:No pc1 execute:
ping 192.168.1.10
:Verifique no pc2 as mensagens arp trocadas e as correspondências entre endereços IP e endereços físicos.
 
Verifique no roteador r1 e nos demais dispositivos as tabelas '''arp'''.


==Laboratórios: Roteamento Estático e Dinâmico==
==Outros exemplos de laboratórios==


Veja exemplos de redes com '''roteamento estático e dinâmico''' em '''[[Kathara: Roteamento|Kathará: Roteamento]]'''.
*'''[[Kathara: Protocolo ARP|Protocolo ARP]]'''
*'''[[Kathara: Servidor Web|Servidor Web]]'''
*'''[[Kathara: Roteamento|Roteamento estático e dinâmico]]'''


==Referências==
==Referências==

Edição das 19h17min de 21 de novembro de 2024

Kathará

O Kathará é um ambiente para emulação de redes de computadores virtuais, baseado no uso de contêineres Docker.

A página Wiki do Kathará apresenta vários exemplos ilustrativos, alguns dos quais descritos na sequência.


Introdução ao Kathará

Referência: [1].

O Kathará é um ambiente para emulação de redes de computadores através da criação de contêineres Docker em uma máquina hospedeira.

Cada contêiner pode ser configurado como um dispositivo de rede específico e pode desempenhar diferentes papeis, como host, roteador, switch etc.

Dispositivos de rede

Cada dispositivo de rede emulado possui um as seguintes características:

  • console,
  • memória,
  • sistema de arquivos,
  • interfaces de rede.

Através das interfaces de rede os dispositivos são conectados a um domínio de colisão virtual e podem se comunicar com outros dispositivos.

Comandos

O Kathará apresenta três tipos de comandos, utilizados em um terminal:

  • v-commands: permitem criar e configurar um dispositivo via terminal.
  • l-commands: permite criar um ambiente com vários dispositivos conectados em rede através de um script.
  • global-commands: comandos de gerenciamento global.

Comando para checar se ambiente Kathará está operando corretamente: 

kathara check

Ver demais comandos em: 

man kathara

Compartilhamento de arquivos

O Kathará permite o compartilhamento de arquivos entre dispositivos e o hospedeiro.

Há duas maneiras de compartilhar arquivos entre dispositivos e o hospedeiro:

  • O diretório /shared em um dispositivo aponta para o diretório /shared de todos os dispositivos do laboratório (habilitado por default).
  • O diretório /hosthome em um dispositivo aponta para o diretório /home no hospedeiro (desabilitado por default).

Para modificar os compartilhamentos utilizar o comando: 

kathara settings
  • Habilitar o compartilhamento do diretório /hosthome.

Rede com dispositivos criados manualmente

Exemplo de rede básica com dispositivos criados manualmente via terminal a partir de comandos v-commands [2]:

Procedimentos práticos

  • Comandos para iniciar os dispositivos pc1 e pc2, ambos com a interface eth0 conectada ao domínio de colisão A:
kathara vstart --name pc1 --eth 0:A
kathara vstart --name pc2 --eth 0:A
Cada comando ativará a console do respectivo dispositivo.
  • Configuração das interfaces de rede dos dispositivos com ifconfig:
Acessar a console de cada dispositivo para configurar as interfaces de rede:
  • pc1:
ifconfig eth0 192.168.0.1/24 up
  • pc2:
ifconfig eth0 192.168.0.2/24 up
Verificar as configurações em cada dispositivo:
ifconfig
  • Teste de conectividade com ping:
  • pc1 -> pc2:
ping 192.168.0.2
  • Captura de pacotes com tcpdump:
  • pc2:
tcpdump icmp
Captura pacotes icmp (ping) na interface eth0 (default).
  • Visualizar a captura de forma gráfica com wireshark no hospedeiro:
  • Ativar o compartilhamento do /hosthome com o comando:
kathara settings
  • Capturar no pc2 pacote e gravar saída em arquivo:
tcpdump icmp -w /hosthome/cap1.ncap
  • Abrir arquivo no hospedeiro com wireshark.
  • Remover dispositivos:
kathara vclean --name pc1
kathara vclean --name pc2
  • Limpar todos os dispositivos e domínios de colisão:
kathara wipe

Rede criada com arquivos de configuração

O Kathará permite a construção de estruturas de rede com diferentes tipos de dispositivos, como hosts, roteadores e outros, os quais são configurados por meio de arquivos de configuração e diretórios.

Exemplo de rede básica construída com comandos Kathará l-commands [3]:

Hierarquia de arquivos e diretórios para configuração do laboratório
lab.conf      #Configura a estrutura de rede
pc1.startup   #Configura dispositivo pc1
pc2.startup   #Configura dispositivo pc2
pc1/          #Diretório com arquivos de configuração para pc1
pc2/          #Diretório com arquivos de configuração para pc2
Conteúdo dos arquivos
lab.conf      
  pc1[0]=A
  pc2[0]=A
Configura rede simples com domínio de colisão A
pc1.startup   
  ifconfig eth0 192.168.0.1/24 up
Configura pc1 e seu endereço IP
pc2.startup   
  ifconfig eth0 192.168.0.2/24 up
Configura pc2 e seu endereço IP
pc1/          
pc2/
Diretórios que permitem passar arquivos de configuração para a estrutura de diretórios dos dispositivos.
Comando para iniciar e parar rede do laboratório
kathara lstart
Inicia rede
kathara lclean
Pára rede

Arquivos Kathara com exemplos prontos

Exemplos prontos

Outros exemplos de laboratórios

Referências

  1. ↑ https://github.com/KatharaFramework/Kathara-Labs/blob/master/001-kathara-introduction.pdf
  2. ↑ https://github.com/KatharaFramework/Kathara-Labs/blob/master/Basic%20Topics/Two%20hosts/003-kathara-lab_two-hosts.pdf
  3. ↑ https://github.com/KatharaFramework/Kathara-Labs/blob/master/Basic%20Topics/Static%20routing/004-kathara-lab_static-routing.pdf

Evandro.cantu (discussão) 17h07min de 25 de janeiro de 2021 (-03)

Disponível em “http://wiki.foz.ifpr.edu.br/wiki/index.php?title=Kathara&oldid=31213”