Professor: Macêdo Firmino Disciplina: Redes de Computadores II

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1 Professor: Macêdo Firmino Disciplina: Redes de Computadores II Na aula de hoje iremos conhecermos e relembrarmos duas ferramentas do Windows, chamadas de ipconfig e nslookup. Além disso, iremos discutirmos as funcionalidades de dois protocolos de aplicação com funções de suporte da pilha TCP/IP. Estes protocolos são o DNS e o DHCP. Por último iremos realizar algumas experiência com um analisar de tráfego (Wireshark) sobre os respectivos protocolos. I - Ipconfig O comando ipconfig é uma ferramenta de linha de comando do Windows. Ele exibe todos os valores de configuração de rede TCP/IP e atualiza as configurações do protocolo de configuração dinâmica de hosts (DHCP) e do sistema de nomes de domínios (DNS). Quando usado sem parâmetros, o ipconfig exibe endereços IPv6 ou o endereço IPv4, a máscara da sub-rede e o gateway padrão para todos os adaptadores. II - Nslookup A ferramenta nslookup permite que o host consulte qualquer servidor DNS especificado para um registro de DNS. O servidor DNS consultado pode ser um servidor DNS raiz, um de domínio de alto nível, um servidor de DNS autoritário, ou um servidor de DNS intermediários. Para realizar essa tarefa, nslookup envia uma consulta DNS para o servidor DNS especificado, recebe uma resposta de DNS do servidor DNS mesmo, e exibe o resultado. Para executar o nslookup no Linux/Unix, basta digitar o comando nslookup na linha de comando. Para executá-lo no Windows, abra o Prompt de Comando (o mesmo se encontra em Iniciar/ Acessórios) e execute o nslookup na linha de comando. Figura 2: Exemplo de utilização do nslookup Figura 1: Exemplo de utilização do ipconfig O mesmo também pode Se utilizado com os seguintes parâmetros: /all - Exibe todas as informações de configuração da interfaces de redes instaladas; /release - Libera o endereço ip do adaptador especificado; /renew - Renova o endereço ip para o adaptador especificado; /flushdns - Limpa o cache de resolução DNS; /displaydns - Exibe o conteúdo de cache de resolução de DNS. Na Figura 2 é apresentadotrês exemplos da utilização do comando nslookup. No primeiro caso, quando utilizamos o nslookup sem especificar o servidor DNS, então o nslookup envia as perguntas para o servidor DNS padrão (da rede), que neste caso é , na porta 53. nslookup Como resultado o nosso servidor respondeu com o endereço IP ( ), do host Informou ainda que este host também possui o nome potosi.ifrn.edu. br. No entanto, nslookup também indica que a resposta é não-autorizada, o que significa que esta resposta veio a partir do cache de algum servidor ao invés de um servidor DNS do IFRN autoritativo.

2 No segundo caso, foi inidicado que desejamos enviar as perguntar para o servidor DNS ao invés do nosso servidor local. Desta forma, o servidor fornece o respectivo endereço IP ( ) do host nslookup No terceiro caso, utilizamos a opção - type=ns do domínio ifrn.edu.br. Deste modo, o nslookup irá enviar para o servidor DNS local perguntas de informações NS. Em outras palavras, ele pergunta: por favor, me envie o nome do computador que está autorizado pelo domínio DNS ifrn.edu.br. Ainda no terceiro caso, como resposta temos o endereço IP do servidor DNS que nos forneceu a resposta ( ) juntamente com dois servidores de nomes do IFRN. Cada um destes servidores é na verdade um servidor de DNS autoritário para os hosts do IFRN. Finalmente, a resposta também inclui os endereços IP dos servidores DNS autoritativos. nslookup -type=ns III - Protocolo DNS O sistema de nome de domínio (DNS) é um sistema que nomeia computadores e serviços de rede e é organizado em uma hierarquia de domínios. A nomenclatura do DNS é usada em redes TCP/IP, como a Internet, para localizar computadores e serviços com nomes amigáveis. Um nome amigável pode ser mais fácil de aprender e de lembrar. No entanto, os computadores se comunicam pela rede usando endereços numéricos. Para facilitar o uso dos recursos da rede, sistemas de nomes como o DNS oferecem uma forma de mapear o nome amigável de um computador ou serviço para seu endereço numérico (IP). A figura a seguir mostra um uso básico do DNS, que é localizar o endereço IP de um computador com base no seu nome. As consultas DNS são resolvidas de duas formas: recursivas e iterativas. Geralmente, entre o host e o seu servidordns local, a consulta é recursiva, uma vez que o host pede que o DNS local obtenha o mapeamento (nome em IP) e posteriormente retorne o resultado. Enquanto que entre o serivor local e outros servidores(por exemplo, DNS raiz, TLD e autoridade) são, geralmente, iterativas. Neste caso, os outros servidores respondem ao DNS local com informações de outros servidores ou o mapeamento. Os servidores DNS podem fazer uso de cache de DNS para agilizar o processo. Quando é feito uma requisição ao servidor, este armazena em sua memória a resposta correspondente, de forma que quando a mesma requisição é feita novamente ele dará a resposta imediatamente, não necessitando fazer toda a procura novamente. Essa informação fica armazenada por um certo períodode tempo, por exemplo2dias, até ser atualizada novamente em uma outra requisição. Neste exemplo, o servidor DNS que respondeu à consulta foi o servidor do IFRN com base no banco de dados de DNS, ele responde com uma resposta que contém as informações solicitadas: um registro de recurso de host (A) que contém as informações de endereço IP para III.1 - Experiência Agora iremos utilizar o browser para acessar sites Web e o Wireshark para analisarmos as mensagens DNS envolvidas na tradução de endereços. Para isso, siga os seguintes passos: 1. Use ipconfig /flushdns para limpar o cache DNS do seu computador; 2. Abra seu browser; 3. AbraoWiresharkecomeçeacapturarotráfego (na interface Broadcom NetXtreme); Banco de Dados DNS = webmail.ifrn.edu.br = www3.ifrn.edu.br = Qual é o endereço de DNS Cliente = DNS Servidor Figura 3: Protocolo DNS Nesse exemplo, um cliente consulta um servidor DNS, pedindo o endereço IP de um computador configurado para usar br com como nome de domínio DNS. Figura 4: Captura de tela do Wireshark 4. Utilize ip.addr = seu endereço IP and dns no campo filter. Este filtro irá remover todos os pacotes que não são DNS e dos outros compuatadores; 5. Com seu browser, visite a página Web:

3 6. Utilize o nslookup 7. Pare a captura. III.2 - Questões 1. O DNS utiliza qual protocolo de transporte? 2. Qual é a porta de origem e destino de uma pergunta DNS? Qual é a porta de origem e destino de uma resposta DNS? 3. Para qual endereço IP as perguntas DNS são enviadas? Use ipconfig para determinar o endereço IP do seu servidor DNS local. Estes endereços são os mesmos? 4. Examine as mensagens de pergunta DNS. Qual é o Type (tipo) da pergunta DNS? O que contém a sua respectiva mensagem de resposta? IV - Protocolo DHCP Nas redes de computadores que utilizam o protocolo IP, como é o caso da Internet, os dados são transmitidos entre os computadores em pacotes IP, e que cada pacote deve conter o endereço IP da máquina que está enviando o pacote e o endereço IP da máquina paraaqual ele deve ser entregue. Assim, toda máquina que for gerar algum pacote IP na rede deverá possuir um endereço IP atribuído unicamente a ela. Dependendo do tamanho da rede, esta pode ser uma tarefa árdua. Em redes corporativas, com centenas de computadores a serem configurados manualmente, esta é uma atividade trabalhosa e, muitas vezes, problemática, pois a remoçãoeadiçãode novasestações na rede precisasercoordenadacomcuidadoparanãoseter desperdícios e nem conflitos de endereços. O Protocolo de Configuração Dinâmica de Hosts (DHCP) é um serviço de rede que permite que os computadores sejam configurados automaticamente a partir de um servidor ao invés de serem configurados individualmente de forma manual. De um modo geral, o trabalho de um servidor DHCP é bastante simples. Ele responde ao mensagens de broadcast (endereço ) das estações, enviando um pacote com informações de configuração. As principais informações de configuração são: Endereço IP e Netmask; DNS; WINS; Noma da Máquina; Nome do Domínio; Gateway Padrão; IV.1 - Experiência Para Analisarmos o protocolo DHCP, iremos inicialmente realizar algumas configurações prévias. Posteriormente, iremos capturar as mensagens DHCP trocadas como resultado da execução desses comandos. As etapas são: 1. Configure a sua placa de rede para obter o endereço IP do DHCP. Para isso: 1. Clique em Iniciar, Painel de Controle e em Conexões de rede e de Internet. 2. Clique em conexões de rede. 3. Clique com o botão direito do mouse sobre a Conexão Local, ao aparecer o menu clique em Propriedades. 4. Na guia Geral, em esta conexão usa estes itens, clique em Protocolo Internet (TCP/IP) e, em seguida, clique em Propriedades. 5. Na janela de Propriedades de Protocolo TCP/IP, marque: Obter um endereço IP automaticamente e Obter o endereço dos servidores DNS automaticamente. 6. clique em OK. Figura 5: Propriedades do Protocolo TCP/IP 2. Abra o prompt de comandos do windows (o mesmo encontra-se em Inicar e Acessórios ). No prompt digite: ipconfig /release. Este comando libera o endereço IP atual, então o seu computador passa a ter o endereço ; 3. Abra o Wireshark e começe a captura da suas interface Ethernet; Servidor de Impressão.

4 4. Agora retorne ao prompt de comandos e digite: ipconfig /renew. Este comando fará com que o seu computador solicite informações da rede, incluindo um novo endereço IP. Observe as mensagens enviadas; 5. Novamente digite no prompt: ipconfig /renew e veja o resultado. 6. Utilize a interface gráfica para reparar a conexão. Para isso: 1. No Painel de controle, clique duas vezes no ícone Conexões de Rede. Se o seu Painel de Controle estiver configurado para exibir em categorias, clique duas vezes em Conexões de Rede e Internet, em seguida, clique em Conexões de Rede. 2. Você verá uma lista de todas as conexões de rede disponíveis. Localize a conexãopara o seu adaptador(conexão Local), e clique com o botão direito nela. 3. Basta clicar em Opção no menu Reparar. 1. As mensagens DHCP obtidas são enviadas por UDP ou TCP? 2. Desenhe uma linha de tempo mostrando as mensagens DHCP trocadas entre o seu computador e o servidor DHCP. Para cada pacote identifique os números das portas de origem e destino. 3. Mostre qual a diferença entre a mensagem DHCP discover e DHCP request? 4. Um host usa o protocolo DHCP para obter um endereço IP, entre outras coisas. Porém, o mesmo só é obtido após a mensagem DHCP ACK. Se o endereço IP não está definido, quais são os valores utilizadosnadatagramasipusadosnatrocadas mensagens DHCP? 5. Qual é o endereço do servidor DHCP? 6. Qual é o endereço IP que o servidor DHCP oferece? Apresente qual mensagem DHCP contém o endereço oferecido. 7. Apresente as informações da rede que estão presentes na mensagem DHCP offer. 8. Explique a finalidade do tempo de concessão. Qual foi o tempo de concessão seu endereço IP obteve em sua experiência? 9. Qual a função da mensagem DHCP release? Figura 6: Reparando um Conexão 7. Pare a captura do Wireshark. Para visualizar somente as mensagens DHCP utilize o filtro bootp no campo filter. Figura 7: Wireshark capturando tráfego DHCP IV.2 - Questões De acordo com os resultados obtidos nos experimentos responda as seguintes perguntas.

5 V - Protocolo HTTP O principal protocolo de transferência utilizado em toda a World Wide Web é o HTTP (HyperText Transfer Protocol). Ele especifica as mensagens que os clientes podem enviar aos servidores e que respostas eles receberão. O modo habitual de um navegador (browser) entrar em contato com um servidor HTTP é estabelecer uma conexão TCP para a porta 80 da máquina servidora. No HTTP 1.0, depois que a conexão era estabelecida, uma única solicitação era enviada e uma única resposta era devolvida. Então, a conexão TCP era encerrada. Em um mundo no qual as páginas da Web típicas consistiam inteiramente em texto HTML, esse método era adequado. Após alguns anos, as páginas da Web continham grandes números de ícones, imagens e outros atrativos visuais, e assim o estabelecimento de uma conexão TCP para transportar um único ícone se tornou um modo de operação muito dispendioso. Essa observação levou ao lançamento do HTTP 1.1, que admite conexões persistentes. Com elas, é possível estabelecer uma conexão TCP, enviar uma solicitação e obter uma resposta, e depois enviar solicitações adicionais e receber respostas adicionais. Amortizando o custo da instalação e da liberação do TCP por várias solicitações. Neste laboratório, iremos explorar vários aspectos do protocolo HTTP: a interação GET/response, formatos das mensagens HTTP e obtenção de grandes arquivos HTML. V.1 - Obtendo uma Página Nesta primeira esperiência iremos utilizar o HTTP para baixar um arquivo HTML simples. Para isso, siga os seguintes passos: 1. Abra o seu Web browser e limpe o seu histórico. Para fazer isso no Firefox, selecione Ferramentas > Limpar histórico recente. Em limpar este período selecione Tudo e clique em Limpar agora. No caso do Internet Explorer, selecione Ferramentas > Opções da Internet > Excluir Arquivos, estas ações irão remover os arquivos em cache do browser; 2. Inicie a captura de tráfego através do Wireshark. Utilize o filtro http, desta forma somente as mensagens HTTP irão ser mostradas. 3. Acesse o site ~macedofirmino/files/ensino/ /redesII/labs/experiencia_1.html. 4. Pare a captura do Wireshark. Neste exemplo as mensagens HTTP capturadas foram: GET (solicita ao servidor que envie a página) e a mensagem de resposta do servidor para seu navegador (200 OK). De acordo com estas duas mensagens responda as seguintes perguntas: Figura 8: Mensagens da Experiência 1 1. O campo Request Version, da mensagem GET e da resposta, define a versão do protocolo HTTP suportada pelo seu browser e pelo servidor. Responda se seu browser utilizaaversão1.0ou1.1? Equal versão o servidor (ifrn.edu.br) utiliza? 2. Qual o response code que o seu servidor retorna? 3. Qual foi a data da última modificação do arquivo (last-modified)? 4. Quais são as informações do servidor contidas no campo Server? 5. Observe o que conteúdo do campo de dados (Line-based text data). V.2 - Cache do Browser A maioria dos navegadores realizaram cache de páginas Web. Desta forma, o browser realizar um GET condicional quando se faz necessário obtér uma página. 1. Inicie o seu browser e limpe o seu cache; 2. Inicie a captura de tráfego; 3. Acesse a seguinte URL: http: //www3.ifrn.edu.br/~macedofirmino/ files/ensino/2011.2/redesii/labs/ experiencia_2.html; 4. Rapidamente, entre com a mesma URL para acessar está página novamente (ou simplesmente clique em atualizar a página ); 5. Pare a captura do tráfego e filtre os mensagens obtidas para mostrar exclusivamente as mensagens HTTP.

6 Neste exemplo as mensagens HTTP capturadas foram: GET (solicitação de página), resposta 200 (OK), GET e a resposta 304 (Not Modified). De acordo com estas quatro mensagens responda as seguintes perguntas: Figura 9: Mensagens da Experiência 2 1. Qual o valor do campo Last-Modified da primeira resposta (200) enviada pelo servidor? 2. Qual o valor do campo If-Modified-Since da segunda mensagem GET? 3. Qualarespostaqueoservidorforneceparao segundo comando GET? O servidor envia novamente o arquivo HTML? V.3 - Obtendo Documentos Longos Nos exemplos anteriores obtivemos pequenas páginas Web. Agora iremos realizar o download de uma arquivo HTML maior. Para isso, siga os seguintes passos: Na janela de listagem de pacotes, você deverá ver várias mensagens HTTP GET. É possível visualizar ainda as respostas HTTP do servidor. Estas respostas formam enviadas em múltiplos pacotes, pois o arquivo experiencia 3.html e ifrn.jpg possuem bytes e bytes, respectivamente. O TCP parte estes dados em segmentos de tamanho especificado pelo valor MTU (Unidade Máxima de Transmissão), e refere-se ao tamanho do maior datagrama que uma camada de um protocolo de comunicação pode transmitir. Este valor pode mudar de acordo com as caractarísticas da sua rede. Desta forma, a mensagem de resposta HTTP é único, no entanto, quebrada em diversos pedaços pelo TCP, sendo cada pedaço contido dentro de um segmento TCP diferente. Cada segmento TCP é registrado como um pacote separado pelo Wireshark, porém como a resposta HTTP é única o Wireshark mostra apenas uma mensagem HTTP. Esta mensagem é mostrada com o campo Reassembled TCP Segments. Por exemplo, para a resposta HTML tivemos 3 segmentos TCP distintos. De acordo com as mensagens responda as seguintes perguntas: 1. Quantas mensagens HTTP GET foram enviadas pelo seu browser? 2. Quantos segmentos TCP foram necessários para enviar a resposta HTTP contendo a imagem ifrn.jpg? 1. Inicie o seu browser e limpe o cache; 2. Inicie a captura de tráfego; 3. Acesse a seguinte URL: http: //www3.ifrn.edu.br/~macedofirmino/ files/ensino/2011.2/redesii/labs/ experiencia_3.html; 4. Pare a captura do tráfego e filtre os mensagens obtidas para mostrar exclusivamente as mensagens HTTP. Figura 10: Mensagens da Experiência 3