Kathara

Kathará

O 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 Kathará é uma implementação em Python do Netkit (descontinuado) e faz uso de contêineres Docker.

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

Introdução ao Kathará

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.

Ver 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

Rede Básica - Dispositivos criados manualmente

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

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:

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

Laboratório: Rede Básica - Rede criada por 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:

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

Laboratórios: Roteamento Estático e Dinâmico

Veja exemplos de redes com roteamento estático e dinâmico em Kathará: Roteamento.

Laboratório: Protocolo ARP

Veja exemplo sobre o funcionamento do Protocolo ARP.

Referências

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

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