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Introducción on a NetGUI Sistema Sis temass Tele elem´ máticos ati cos - I Departamento Departamen to de Sistemas Sistema s Telemáticos aticos y Computaci´ Computa ci´ on on (GSyC)

Febrero de 2010

GSyC - 2010

Intro ducción a NetGUI

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c 2010 Grupo de Sistemas y Comunicaciones.  Algunos derechos reservados. Este trabajo se distribuye bajo la licencia Creative Commons Attribution Share-Alike disponible en http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.1/es

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Intro ducción a NetGUI

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Contenidos

1

Introducci´ on

2

Herramientas de configuraci´ on de la red en Linux

3

Herramientas de diagn´ ostico de red

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Introducción a NetGUI

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Introducci´ on

Contenidos

1

Introducci´ on

2


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Introducci´ on

NetGUI

NetGUI es una interfaz gr´ afica para el sistema Netkit. Funcionalidad: Creaci´ on/carga a través de una interfaz gráfica de un escenario de la red a mediante selección/arrastre de routers, concentradores y estaciones finales. Conexi´ on de elementos de red Arranque del HW emulado: cada estación final y cada router puede configurarse a trav´ es de una consola Linux. Operación de la red a trav´ es de las consolas Linux.

Podéis instalarlo en casa: http://mobiquo.gsyc.es/netgui

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Introducci´ on

NetGUI, Netkit y UML ?0@#=B ?0@A5@

8-9:0;9 <

=>4

8-9:0;9 2

10-203 .0 45267

NetGUI:

+,-./,-0

Interfaz gráfica para Netkit.

Netkit: Entorno software que permite realizar experimentos con redes de ordenadores virtuales sin necesidad de disponer de dispositivos de comunicaciones ni de ordenadores reales. Permite arrancar varios nodos virtuales (ordenadores, hubs, routers) que emulan el funcionamiento de nodos con el S.O. GNU/Linux. Utiliza máquinas virtuales UML.

UML (User Mode Linux): Es un kernel de Linux que puede ser arrancado como un proceso de usuario en una máquina que tenga instalado Linux. Llamaremos máquinas virtuales (vm) a cada uno de los procesos UML que emula un ordenador o un router. GSyC - 2010


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Introducci´ on

La interfaz gráfica NetGUI se arranca con la orden netgui.sh L,/M ;-+- 8-+?-+N?.-+9-+ ./ 93-?+-0- % ;-+- -%.9&+,-+ ./012.3/&+,-+ ./ +4.5,+ &+,-+ ./ 6.7 &4/,85-+ 94: 93:;4:353<4: @4++-+ A,++-03,/5- 9, :,>,883B/ C
F++-/8-+ >- +,9 G-+-+ >- +,9

&,/5+-+ ,> 93-?+-0- ,/ >;-+5, <3:37>, 9, >- <,/5-/-

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=4/- ;-+- 8+,-+ ,> 93-?+-0- 9, +,9


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Introducci´ on

La herramienta de selección La herramienta de selección (botón con una flecha, similar al cursor de un ratón) permite la siguiente funcionalidad: Mover un elemento: con el botón izquierdo del ratón se pulsa sobre el elemento a mover y se arrastra al destino Arrancar/Parar un nodo (ordenador o encaminador) : se pulsa con el bot´ on derecho sobre el nodo. Si está parado se arranca, y si está arrancado se apaga. Cuando un nodo está arrancado aparecen dos flechas azules en su icono. Mostrar la consola de un nodo arrancado (ordenador o encaminador) : pulsando dos veces (double click) con el botón izquierdo del ratón sobre el nodo aparece en primer plano la ventana de la consola del nodo. Zoom: pulsando el botón derecho del ratón sobre el fondo de la ventana en cualquier lugar en el que no haya ningún elemento, y desplazando el ratón hacia la derecha o hacia la izquierda mientras se mantiene el botón pulsado se obtiene un efecto zoom Desplazamiento: pulsando el botón izquierdo del ratón sobre el fondo de la ventana en cualquier lugar en el que no haya ningún elemento, y desplazando el ratón mientras se mantiene el botón pulsado se puede cambiar la situación de la red dibujada. GSyC - 2010


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Introducci´ on

El Menú Archivo El men´ u Archivo permite guardar escenarios de red y cargar escenarios guardados previamente. A la hora de Guardar, hay que elegir un nombre de carpeta. En esa carpeta se guardar´ an todos los ficheros asociados al escenario: netgui.nkp: contiene la informaci´ on del dibujo del escenario. *.disk: contiene el sistema de ficheros de cada m´ aquina

virtual, con las modificaciones que se hayan hecho en cada una después de arrancarlas. MUY IMPORTANTE:

No se pueden guardar escenarios en un path que incluya ningún directorio en cuyo nombre haya algún espacio en blanco. Es conveniente guardar nada m´ as terminar de dibujar el escenario, antes de arrancar las máquinas virtuales. En el laboratorio, la opción Guardar como tarda mucho tiempo en completarse, es preferible utilizar siempre siempre Guardar. GSyC - 2010


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Introducci´ on

Consolas Consola de pc1

Consola de pc2

Consola de r1

Consola de pc3 GSyC - 2010

Herramientas de configuración de la red en Linux

Contenidos

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Introducci´ on

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Herramientas

Configuraci´ on de red: Consiste en a˜ nadir/eliminar/modificar direcciones IP y/o rutas en las tablas de encaminamiento ´ Ordenes que se utilizan: ifconfig ip route

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Mostrar información de las interfaces de red Esta información incluye direcciones, Ethernet, IP, máscaras de red, etc. Con ifconfig: pc1:~# ifconfig eth0 Link encap:Ethernet Hwaddr 0A:29:92:55:93:70 inet addr:10.0.0.1 Bcast:10.0.0.255 Mask: 255.255.255.0 UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1 RX packets:4 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:4 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000 RX bytes:224 (224.0 b) TX bytes:280 (280.0 b) Interrupt:5 lo Link encap:Locap Loopback inet addr:127.0.0.1 Bcast:255.0.0.0 UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1 RX packets:6 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:6 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:0 RX bytes:504 (504.0 b) TX bytes:504 (504.0 b)

Con ip: pc1:~# ip address show 0: lo: mtu 16436 qdisc noqueue link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00 inet 127.0.0.1/8 scope host lo 1: eth0: mtu 1500 qdisc pfifo_fast qlen 1000 link/ether 0A:29:92:55:93:70 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet 10.0.0.1 /24 brd 10.0.0.255 scope global eth0

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Añadir/eliminar una dirección IP Para configurar una direcci´ on IP es necesario conocer la interfaz donde vamos a configurarla, la direcci´ on IP y la máscara o los bits que se corresponden con el prefijo de máscara. A˜ nadir una direcci´ on IP: ifconfig netmask pc1:~# ifconfig eth0 10.0.0.1 netmask 255.255.255.0

ip address add dev broadcast + pc1:~# ip link set eth0 up pc1:~# ip address add dev eth0 10.0.0.1/24 broadcast +

Eliminar una direcci´ on IP: ip address del dev pc1:~# ip address del dev eth0 10.0.0.1/24

Con ifconfig sólo se puede “apagar” la interfaz, que no es exactamente lo mismo que eliminar la dirección IP: ifconfig down pc1:~# ifconfig eth0 down

Después de añadir/eliminar una direcci´ on IP es conveniente comprobar que la configuraci´ on se ha realizado correctamente (con ip o ifconfig). Los cambios realizados con estar o´rdenes no se conservan al reiniciar la m´ aquina. GSyC - 2010


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Mostrar la tabla de encaminamiento La información de la tabla de encaminamiento de una m´ aquina se puede obtener con la orden route o con ip o con netstat. Con route: pc1:~# route -n Kernel IP routing table Destination Gateway Genmask 10.0.0.0 * 255.255.255.0

Flags U

Metric 0

Ref 0

Use Iface 0 eth0

Con ip: pc1:~# ip route show 10.0.0.0/24 dev eth0

proto kernel

scope

link

src 10.0.0.1

Con netstat: pc1:~# netstat -nr Kernel IP routing table Destination Gateway Genmask 10.0.0.0 * 255.255.255.0

Flags U

MSS 0

Window 0

irtt 0

Iface eth0

NOTA: La opción -n en route y netstat fuerza a que aparezcan direcciones IP y no se intente averiguar los nombres de las máquinas, por lo que suele ser más rápido utilizarla. GSyC - 2010


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Añadir una ruta en la tabla de encaminamiento Con route: Ruta a una máquina: route add -host gw dev pc1:~# route add -host 11.0.0.1 gw 10.0.0.1 dev eth0

Ruta a una subred route add -net netmask gw dev pc1:~# route add -net 12.0.0.0 netmask 255.255.255.0 gw 10.0.0.1 dev eth0

Ruta por defecto route add default gw dev pc1:~# route add default gw 10.0.0.2 dev eth0

NOTA: de las partes gw y dev puede dejarse sólo una (si la que se omite puede deducirse de la que se escribe).

Con ip: Ruta a una máquina o a una subred: ip route add via dev pc1:~# ip route add 12.0.0.0/24 via 10.0.0.1 dev eth0

Ruta por defecto

ip route add default via dev

pc1:~# ip route add default via 10.0.0.2 dev eth0

Los cambios realizados con estas o´rdenes no se conservan al reiniciar la máquina. GSyC - 2010


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Borrar una ruta en la tabla de encaminamiento Con route: Ruta a una máquina: route del -host pc1:~# route del -host 11.0.0.1

Ruta a una subred route del -net netmask pc1:~# route del -net 12.0.0.0 netmask 255.255.255.0

Ruta por defecto route del default pc1:~# route del default

NOTA: de las partes gw y dev puede dejarse sólo una (si la que se omite puede deducirse de la que se escribe).

Con ip: Ruta a una máquina o a una subred: ip route del via dev pc1:~# ip route del 12.0.0.0/24 via 10.0.0.1 dev eth0

Ruta por defecto ip route del default via dev pc1:~# ip route del default via 10.0.0.2 dev eth0

Los cambios realizados con estas órdenes no se conservan al reiniciar la m´ aquina. GSyC - 2010


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Fichero de configuración de red

Los cambios en la configuración de red realizados mediante con ifconfig/ip/route no se mantienen después de rearrancar la máquina. Al arrancar una máquina, su configuraci´ on de red por defecto se lee de un fichero de configuración. Dependiendo de la distribuci´ on de Linux, la configuración de red puede estar en un fichero o conjunto de ficheros diferentes. En Debian y derivados (como Ubuntu) est´ a en el fichero /etc/network/interfaces

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Configuraci´ on de direcciones IP a través de /etc/network/interfaces Ejemplo de configuración de red en el fichero /etc/network/interfaces: auto lo iface lo inet loopback

la interfaz lo se configurar´ a autom´ aticamente al activar la red

auto eth0 iface eth0 inet static address 10.0.0.10 network 10.0.0.0 netmask 255.255.255.0 broadcast 10.0.0.255 gateway 10.0.0.1

la interfaz eth0 se configurar´ a autom´ aticamente al activar la red

la interfaz lo tendr´ a la direcci´ on predefinida para la interfaz de loopback

la interfaz eth0 tendr´ a una IP estática direcci´ on IP de eth0 direcci´ on de la subred a la que pertenece eth0 m´ ascara de la subred a la que pertenece eth0 direcci´ on de broadcast de la subred a la que pertenece eth0 ruta por defecto

Cuando, después de arrancada una máquina, se modifica este fichero, es necesario reiniciar las interfaces de red para que la nueva configuración surta efecto, mediante la orden: /etc/init.d/networking restart Puedes ver ejemplos con: zless /usr/share/doc/ifupdown/examples/network-interfaces.gz Puedes consultar el manual: man interfaces GSyC - 2010


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Configuraci´ on de direcciones IP a través de /etc/network/interfaces en NetGUI Cuando se crea un escenario de red nuevo en NetGUI, la primera vez que se arranca una m´ aquina virtual sólo tiene configurado el interfaz de loopback. Para asignar en la m´ aquina virtual direcciones IP a sus interfaces es de apagarla y eth0, eth1... de forma que se conserven despu´ volverla a encender, es necesario editar el fichero /etc/network/interfaces para a˜ nadirle las l´ıneas que sean necesarias No hay que olvidar reiniciar las interfaces de red cada vez que se modifica el fichero para que la nueva configuración tenga efecto: pc1:~# /etc/init.d/networking restart

Esta orden es equivalente a detener las interfaces de red y volver a arrancarlas: pc1:~# /etc/init.d/networking stop pc1:~# /etc/init.d/networking start GSyC - 2010


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Configuraci´ on de rutas a través de /etc/network/interfaces : Ejemplo

Fichero /etc/network/interfaces incluyendo rutas: auto lo iface lo inet loopback auto eth0 iface eth0 inet static address 10.0.0.10 network 10.0.0.0 netmask 255.255.255.0 broadcast 10.0.0.255 up route add -net 12.0.0.0 netmask 255.255.255.0 gw 10.0.0.2 up route add default gw 10.0.0.1

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Editar el fichero /etc/network/interfaces en NetGUI

Dentro de las m´ aquinas virtuales de NetGUI, puede usarse como editor mcedit o vi. Si no se conoce ninguno de los dos, resulta más sencillo utilizar mcedit. Uso básico de mcedit: La l´ınea inferior muestra para qué sirve pulsar las teclas de funci´ on F1 a F10. F2: Guardar el fichero F10: Salir del editor: si no se ha guardado, permite hacerlo en ese momento

En vez de pulsar una tecla de función, puede usarse el ratón sobre los atajos escritos en l´ınea inferior.

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Herramientas de diagnóstico de red

Contenidos

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Introducci´ on

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Diagn´ ostico de red: Consiste en monitorizar el estado de conectividad a la red de las m´ aquinas ´ Ordenes y herramientas que vamos a utilizar: arp ping traceroute netstat arping tcpdump wireshark

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Cachés de ARP Para consultar la caché de ARP en una máquina se utiliza el comando arp: pc2:~# arp -a ? (10.0.0.1) at 0A:29:92:55:93:70 [ether] on eth0 ? (10.0.0.2) at on eth0

Para a˜ nadir una entrada manual en una cach´ e de ARP se puede usar el comando arp con la opción -s que asocia una direcci´ on IP con una direcci´ on MAC: pc2:~# arp -s 10.0.0.2 01:02:03:04:05:06 ? (10.0.0.1) at 0A:29:92:55:93:70 [ether] on eth0 ? (10.0.0.2) at 01:02:03:04:05:06 [ether] PERM on eth0

Para borrar una entrada de la cach´ e de ARP se utiliza la opci´ on -d del comando arp: pc2:~# arp -d 10.0.0.2

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Comprobar la conectividad entre dos dispositivos: ping

Comprueba si se puede alcanzar una m´ aquina y muestra el RTT. Env´ıa un paquete ICMP-request cada segundo. La máquina destino contestar´ a a cada uno de ellos con ICMP-reply. (Utilizar Ctrt+C para detener ping). Tiene m´ ultiples opciones en la l´ınea de comandos, las más habituales: -c : n´ umero de paquetes ICMP-request

que se env´ıan. -s : tama˜ no de los paquetes ICMP-request que se env´ıan.

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ping: Ejemplo

pc2:~# ping 10.0.0.1 PING 10.0.0.1 (10.0.0.1): 56(84) bytes of data 64 bytes from 10.0.0.1: icmp_seq=0 ttl=64 time=1.896 64 bytes from 10.0.0.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=2.110 64 bytes from 10.0.0.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=2.125 ^C --- 10.0.0.1 ping statistics --3 packets transmitted, 3 packets received, 0 % packet rtt min/avg/max/mdev = 1.896/2.044/2.125/0.105 ms

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ms ms ms

loss, time 2025ms


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Comprobar el trayecto desde un origen a un destino: traceroute

Env´ıa paquetes UDP con puerto destino 33435, variando el TTL. Comienza enviando 3 paquetes con TTL=1, cuando obtiene alguna respuesta (ICMP: time exceeded) aumenta a TTL=2 y as´ı sucesivamente hasta que obtiene la respuesta UDP port unreachable (se supone que no hay ninguna aplicaci´ on utilizando ese puerto en el destino). Cada vez que se obtiene una respuesta se imprime información del nodo que envi´ o dicha respuesta y el RTT.

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traceroute : Ejemplo

pc4:~# traceroute -n 10.0.0.1 traceroute to 10.0.0.1 (10.0.0.1), 64 hops max, 40 byte packets 1 14.0.0.1 (14.0.0.1) 2.3 ms 3.3 ms 1.8 ms 2 13.0.0.1 (13.0.0.1) 4.7 ms 5.6 ms 4.8 ms 3 12.0.0.1 (12.0.0.1) 6.3 ms 8.3 ms 7.6 ms 4 11.0.0.1 (11.0.0.1) 8.9 ms 10.5 ms 9.8 ms 5 10.0.0.1 (10.0.0.1) 11.3 ms 10.3 ms 11.7 ms

La opci´ on -n se utiliza para evitar la resolución de nombres

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arping

Similar a ping, utiliza ARP en vez de ICMP. Cada segundo env´ıa un solicitud de ARP preguntando por la direcci´ on Ethernet asociada a una direcci´ on IP. Para detener el programa se usa Ctrl+C. pc2:~# arping 10.0.0.1 ARPING 10.0.0.1 42 bytes from 0A:29:92:55:93:70 (10.0.0.1): index=0 time=1.397 ms 42 bytes from 0A:29:92:55:93:70 (10.0.0.1): index=1 time=1.621 ms 42 bytes from 0A:29:92:55:93:70 (10.0.0.1): index=2 time=1.705 ms --- 10.0.0.1 statistics --3 packets transmitted, 3 packets received, 0 % unanswered

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Captura de tráfico de red: tcpdump Para capturar tráfico en una interfaz de red se puede utilizar la orden tcpdump. El tr´ afico que se captura puede verse directamente en el terminal mientras se va capturando, o puede guardarse en un fichero para analizarlo más tarde. tcpdump tiene varias opciones (véase man tcpdump). Normalmente usaremos las siguientes opciones en las pr´ acticas: -i Interfaz en la que se quiere capturar tráfico -n Evita la resoluci´ on de nombres -w Fichero donde se guardar´ an los paquetes capturados, en vez de mostrarlos en pantalla -r Fichero de donde se leer´ an los paquetes capturados, en vez de capturarlos de una interfaz -s N´ umero de bytes que se capturan de cada paquete (por defecto 68 bytes, 0 para capturar paquetes enteros) En varias ocasiones tendremos que poner -s 0 para asegurarnos de que se capturan los paquetes enteros, aunque con esta opción el proceso de captura se ralentiza un poco más. GSyC - 2010


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Captura de tráfico de red: tcpdump

Arrancando tcpdump en primer plano (foreground ), para interrumpir la captura es necesario usar Ctrl+C. En otras ocasiones resulta m´ as conveniente arrancar tcpdump en segundo plano (background ): pc1:~# tcpdump &

Para devolverlo al primer plano (foreground ) y poder interrumpirlo es necesario utilizar la orden fg (pasarlo a primer plano), y después Ctrl+C (interrumpirlo).

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Captura de tráfico en NetGUI: acceso al sistema de ficheros de la máquina real Una vez realizada una captura de tráfico redirigida a un fichero con -w se pueden visualizar los paquetes capturados con la herramienta wireshark. En las aulas de pr´ acticas, wireshark está instalado fuera de las máquinas virtuales, es decir, en la máquina real. Dentro de una m´ aquina virtual de NetGUI, escribir en el directorio /hosthome permite guardar ficheros en la máquina real: todos los ficheros grabados en el directorio /hosthome estarán en realidad en el $HOME del usuario en la máquina real. Las capturas realizadas en las m´ aquinas virtuales conviene guardarlas en /hosthome para que sean accesibles desde la máquina real. Ejemplo: pc1:~# tcpdump -i eth0 -s 0 -w /hosthome/pc1.eth0.cap GSyC - 2010


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wireshark

wireshark es una herramienta gr´ afica que permite visualizar

paquetes capturados, navegando a trav´ es de los campos de cabecera y datos de cada uno de los protocolos utilizados. Puede arrancarse wireshark desde un terminal de la máquina real (por ejemplo beta25 ) de la siguiente forma: usuario@beta25:~$

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wireshark pc1.eth0.cap


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wireshark

+,-./,0 1, 23- 456.,7,8547.9513-

:,7522, 1, 2585;,8,95- 1,2 456.,7, -,2,88<30513

&307,0<13 1,2 456.,7, -,2,88<30513 ,0 =,>51,8
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Filtros de wireshark Los paquetes de un mismo protocolo se muestran de un color determinado. Por ejemplo, el tr´ afico TCP es azul claro. Para visualizar paquetes que cumplan ciertas caracter´ısticas (por ejemplo, todos los segmentos TCP) se pueden definir Filtros. En la caja de di´ alogo dedicada al manejo de filtros se puede a˜ nadir una expresión que caracterice al tráfico que queremos visualizar.

El botón Expression... muestra una ventana para editar fácilmente el filtro que deseamos.

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Ejemplo: Filtros de wireshark ip.src == 10.0.0.1

Paquetes cuya direcci´ on IP origen sea 10.0.0.1 ip.dst == 10.0.0.2

Paquetes cuya direcci´ on IP destino sea 10.0.0.2 ip.addr == 10.0.0.3

Paquetes cuya direcci´ on origen o destino sea 10.0.0.1 tcp

Todos los segmentos TCP tcp.srcport==80 or tcp.dstport==80

Todos los segmentos TCP cuyo puerto origen o puerto destino sea el puerto 80 (tráfico HTTP). ip.addr==10.0.0.2 and tcp.flags.fin

Segmentos TCP con el flag FIN activo y que lleve dirección IP origen o destino 10.0.0.2 GSyC - 2010


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