Kathara

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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.

Cada dispositivo de rede emulado possui um console, memória, sistema de arquivos e 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.

O Kathará apresenta três tipos de comandos:

  • 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 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

Exemplo de rede básica construída com comandos Kathará v-commands:

Procedimentos
  • 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 pc1 --eth 0:A
kathara vstart 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 pc1
kathara vclean pc2

Laboratório: Rede Básica

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

Hierarquia de arquivos e diretórios para os scripts do laboratório
lab.conf
pc1/pc1.startup
pc2/pc2.startup

Conteúdo dos arquivos:

lab.conf
  pc1[0]=A
  pc2[0]=A
pc1.startup
  ifconfig eth0 192.168.0.1/24 up
pc2.startup
  ifconfig eth0 192.168.0.2/24 up

Iniciar rede do laboratório:

kathara lstart

Remover rede do laboratório:

kathara lclean

Laboratório: Redes interligadas por roteador

Exemplo de redes interligadas por roteador construída com comandos Kathará l-commands:

Hierarquia de arquivos e diretórios para os scripts do laboratório
lab.conf
pc1/pc1.startup
pc2/pc2.startup
r1/r1.startup

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: Roteamento estático e dinâmico

Exemplo de rede de computadores com roteamento estático e dinâmico construída com comandos Kathará l-commands:

Hierarquia de arquivos e diretórios para os scripts do laboratório
lab.conf
pc1/pc1.startup
pc2/pc2.startup
r1/r1.startup

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

Referências



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