Grupo. 1 Introdução e objectivos. 2 Estudo do protocolo IETF Stream Control Transport Protocol SCT 2.2 Estudo do formato dos pacotes SCTP

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1 Departamento de Ciências e Tecnologias da Informação Inteligência em Gestão de Redes e Serviços (2009/10) Laboratório 2.1 (versão 4.0): Sinalização sobre IP SCTP Grupo 1 Introdução e objectivos O objectivo deste laboratório é o estudo de alguns aspectos do transporte de informação de sinalização sobre redes de pacotes baseadas no protocolo IP. É prestada particular atenção às recomendações oriundas do grupo de trabalho IETF SIGTRAN [1, 4], nomeadamente: o protocolo SCTP [2,5]; e o sub-nível de adaptação MTP2 - User Peer-to-Peer Adaptation Layer (M2PA) [6]. É utilizada a implementação e exemplos do código desenvolvido pelo projecto OpenSS7 [3] que se encontra implementado na máquina virtual IGRS_L2v4. Configure correctamente essa máquina virtual: coloque 1024 como memória virtual e o endereço físico para a interface ethernet como 00:50: :54:YX em que Y é o número do grupo/bancada e X o turno. O acesso à máquina virtual é feito com (user: root; password: password) e o software a ser utilizado na directoria /home/igrs/sw.. A documentação para este laboratório encontra-se na directoria /home/igrs/doc. (Para visualizar documentos.pdf usar o comando acroread. ) 2 Estudo do protocolo IETF Stream Control Transport Protocol SCT 2.2 Estudo do formato dos pacotes SCTP Consultando a Secção 3 do RFC 4960 [2] referente ao formato dos pacotes SCTP indique de que forma um pacote SCTP pode ser usado para transportar várias mensagens, represente os campos que compõem o cabeçalho comum e indique o número de bytes ocupado por esse cabeçalho.

2 Indique para as diferentes mensagens que podem ser transportadas num pacote SCTP, represente a estrutura do Chunk que é igual para todos os tipos de mensagens, indique quais os valores possíveis para os campos ChunkType do seu cabeçalho comum bem como a sua função (apenas uma linha de descrição para cada valor desses campos). Para o caso de um Chunck de tipo dados indique o tamanho ocupado por esse cabeçalho específico.

3 2.3 Estudo do protocolo SCTP Para o estudo do protocolo SCTP será usado um conjunto de programas que se encontram na directoria /home/igrs/sw Para todas as questões seguintes tome em atenção o resultados de saída do programa, a impressão na consola, e capture, usando o programa Ethreal o tráfego trocado na interface loopback (lo) e utilize o filtro para os pacotes do protocolo SCTP (sctp). O resultado da execução do programa apresentado na consola representa sempre duas linhas verticais (correspondentes aos dois pares SCTP) bem como as primitivas e PDU que são trocadas entre essas entidades. Use apenas os resultados que apresentam com resultado do Test Case: SUCESSFULL. Para todas as questões em que tiver de representar trocas de PDUs indique o número do porto que identifica cada um dos pares SCTP Estudo do estabelecimento de uma associação no protocolo SCTP. Inicie uma captura de pacotes com o programa Ethereal (interface: lo, filtro: sctp). Execute o programa sctp. Pare a captura. Identifique quais os pacotes trocados para inicialização da ligação (i.e., estabelecimento da associação). i. Represente esses pacotes (indicando apenas o seu tipo) num diagrama em que aparecem as duas entidades SCTP. ii. Nestes pacotes indique quais os campos que são utilizados para efeitos de autenticação Estudo da terminação de uma associação no protocolo SCTP. Usando a captura anterior. Identifique quais os pacotes trocados para fecho da ligação (i.e., terminação da associação).

4 2.3.3 Estudo da troca de dados no protocolo SCTP. Usando a captura anterior. (Justifique as suas respostas recorrendo à Secção 3. do RFC 4960 [5].) Identifique qual o tipo de conteúdo (PPID Payload Protocol Identifier) transportado nas mensagens SCTP de classe DATA. (Verifique que isso impede o Ethereal de intepretar o conteúdo dessas mensagens.) Indique qual o tipo de mensagens utilizadas para a confirmação de mensagens SCTP e qual o campo utilizado para essa confirmação. Verifique que nem todas as mensagens são enviadas no mesmo fluxo (stream). Indique como se chama este processo e qual o campo que permite distinguir o fluxo e quais os fluxos utilizados neste exemplo. Justifique que são utilizados campos diferentes para garantir que todas as mensagens SCTP estão presentes (i.e., confirmação) e para a ordenação de mensagens pertencentes a cada fluxo. Identifique esses campos. Qual a vantagem deste esquema face a utilizar apenas um número de sequência (por exemplo apenas o TSN)?

5 Verifique os diferentes tipos de mensagens de dados que são utilizadas, indicando o campo que permite identificar essa característica, no que respeita a: 1. mensagens num único ou múltiplos pacotes SCTP (como se chama este processo?); Indique quais os quatro tipos de pacotes que podem ser transportados quanto a esta funcionalidade. 2. pacotes com necessidade de ordenação ou dispensando-a, indique quem define o valor deste bit emissor ou receptor. (Em que tipo de situação os pacotes sem necessidade de ordenação podem ser úteis?) Efectue uma nova captura executando agora o programa sctp_long. 1. Verifique que novos pacotes são gerados resultado da ligação estar activa durante mais tempo. 2. Qual a funcionalidade disponibilizada por este par de pacotes e qual a justificação para a sua existência no contexto do transporte de informação de sinalização. 3. Como é que a mesma funcionalidade é disponibilizada no sistema de sinalização nativo SS7?

6 2.3.4 Estudo da terminação de uma associação no protocolo SCTP Efectue uma nova captura executando agora o programa sctp_abort. Verifique as diferenças entre este caso e o caso da alínea no que respeita à terminação da ligação e quais as consequências em termos dos pacotes trocados.

7 Departamento de Ciências e Tecnologias da Informação Inteligência em Gestão de Redes e Serviços (2009/10) Laboratório 2.2 (versão 4.0): Sinalização sobre IP M2PA 2. Estudo do sub-nível Message Transfer Part 2 (MTP2) - User Peer-to-Peer Adaptation Layer Para o estudo do protocolo SCTP será usado o programa /home/igrs/sw/m2pa que permite realizar um conjunto muito grande de testes ao sub-nível M2PA ( a lista de todos os testes encontra-se no ficheiro m2pa-tests-list.txt). Esse programa é parametrizado com o número do teste que se pretende executar. O resultado na consola apresenta os dois extremos do túnel M2PA bem como: as acções executadas nesses extremos (e.g., :power on); os comandos executados pelo nível superior (no caso o nível MTP3, :start) ou eventos que são indicados pelo par (e.g.,!rpo remote power outage). 2.4 Estudo do formato das mensagens M2PA Considere o formato das mensagens M2PA. (Secções 2.1, 2.2 e 2.3 de [6]). Anote no caderno de respostas quer o formato das mensagens quer os valores que são utilizados para: Indicar o tipo de mensagem M2PA. Os valores utilizados para indicar o estado (State) da ligação. Indique que tipos de funcionalidade que estão associadas a estes estados.

8 2.5 Estudo do protocolo do sub-nivel M2PA Inicie uma captura de pacotes com o programa Ethereal (interface: lo, filtro: sctp). Execute o programa m2pa 86 (teste 86) Estudo do processo de inicialização da ligação Represente as trocas de mensagens M2PA para a inicialização da ligação (i.e., até poderem ser enviados dados MSUs) e relacione-as com eventos (e.g., :power on) ou comandos (e.g., :start) do nível superior Comente esse processo de inicialização da ligação face ao descrito na Secção 5.1 de [3] e à luz do que conhece do sistema SS7.

9 2.6 Estudo do processo de envio de MSU (Message Signalling Units) no M2PA Utilizando a captura anterior Primitivas e PDU para envios de MSU Identifique quais as primitivas invocadas na interface pelo nível superior e as mensagens que essas primitivas dão origem para o envio de Message Signaling Units (MSU). (A MSU enviada não possui nenhum significado particular. Confirme que apenas as MSU implicam um avanço do número de sequência FSN. 2.7 Processo de confirmação no M2PA Indique o mecanismo utilizado para a confirmação das mensagens Link Status (na terminologia SS7 LSSUs). Compare esse mecanismo com o utilizado no SS7. Indique o mecanismo utilizado para a confirmação das mensagens Data (na terminologia SS7 MSUs). Compare esse mecanismo com o utilizado no SS7. (Compare os diferentes tipos de mensagens MTP2 com os valores possíveis para o campo Link Status definidos na Secção de [6] e com os os valores para a message class definidos em defines.h.)

10 2.8 Utilização de múltiplos fluxos Verifique que para o M2PA são utilizados dois fluxos (streams) SCTP. Identifique esses fluxos e os tipos de mensagens M2PA que são transportados em cada um desses fluxos. Justifique o porquê da utilização destes fluxos e o tipo de mensagens que são atribuídos a cada um deles. Referências [1] Sigtran Status Pages. [2] SCTP. [3] OpenSS7. [4] Architectural Framework for Signaling Transport (RFC 2719) [5] Stream Control Transmission Protocol (RFC 4960) [6] Signaling System 7 (SS7) Message Transfer Part 2 (MTP2) - User Peer-to-Peer Adaptation Layer (M2PA) (RFC 4165)