В качестве тестового задания на кафедру из двух вариантов я выбрал второй - задание на сокеты, развёрнутые в эмуляции локальной сети.
Думаю, стоит начать с мотивации выбора:
Задание на ML показалось более интересным, но слишком незнакомым для меня - нужно было разобраться в очень большом количестве теории, и в голове не было конкретного плана действий. С сокетами по-другому: тоже интересное задание, но при этом сразу было понятно что делать и в каком порядке (в том числе что придётся гуглить и так далее)
- Развёртка виртуальной машины
- Настройка локальной сети
- Основная программа
- Тестирование
- Wireshark
- Дополнение
В качестве операционной системы для виртуальных машин выбрал Ubuntu server 24.10 (no LTS) для уменьшения нагрузки на пк и выделил практически минимальные ресурсы (по одному ядру процессора, 2ГБ оперативной памяти и виртуальные диски по 4ГБ)
Впоследствие оказалось, что следовало бы выбирать систему с графическим интерфесом (хотя бы минимальным) для нормальной работы wireshark, но в итоге это не стало проблемой.
Проблем в процессе не возникло, думаю, рассказывать в этом пункте больше не о чем
Для настройки локальной сети нужно было выполнить 2 шага:
- Найстроить адаптер в каждой из виртуальной машины
- Вручную прописать конфиг в netplan
для шага 1 необходимо открыть настройки сети в virtualbox у виртуальной машины, вырбать любой свободный адаптер и поставить режим intertal network
После настройки адаптера прописываем в виртуалке
ip addr showИ получаем следующий результат:
В нём запоминаем название нового сетевого устройства (в моём случае - enp0s8)
для шага 2:
sudo nano /etc/netplan/01-netcfg.yamlИ заполняем файл следующим образом
Здесь enp0s8 - название устройства, 192.168.10.10 - ip первой виртуалки
Далее,
sudo netplan applyи аналогичные действия на второй виртуалке (только меняем ip в конфиге - в моём случае на 192.168.10.11)
Проеряем на первой виртуалке
ping 192.168.10.11Работает!
Файл с основной программой лежит в репозитории (2ip.c) (https://github.com/cdeclcdecl/nettask/blob/master/2ip.c)
Дополнительно добавил:
- отключение клиента по таймауту 5 секунд (если сервер, например, недоступен)
- флаг -h, который выводит справку помощи в stdout
Остальное реализовано по заданию
Для тестирования дополнительно реализовал программу xref.c (https://github.com/cdeclcdecl/nettask/blob/master/xref.c) - обёртка основного кода в fork-exec, для избежания монополизации shell'a выполнением программы. Таким образом можно запускать сразу несколько серверных процессов, а также перекрёстно подключаться в режиме клиента, когда серверы запущены на обоих виртуалках.
В целом, проблем не возникло, всё работало практически сразу
Помимо этого попробовал пофаззить программу: ничего толкового не нашлось, единственное - зависание при обращении клиента к нерабочему серверу (неправильный айпи или порт) пофиксил, как писал ранее через аларм. На странные вфодные данные программа реагирует нормально, непредвиденных ошибок не нашёл
Первая и единственная проблема появилась на этом этапе. Как я писал ранее, на виртуалках установлен ubuntu server, т.е ос без графической оболочки. Изначальная мысль была в том, чтобы развернуть wireshark на локалке, но я не учёт тот факт, что в режиме Internal network сетевое взаимодействие происходит без участия гипервизора (то есть хост пк). Таким образом, нужно запускать wireshark внутри виртуалки, однако без графического интерфейса он отказывается работать.
Появляется 2 варинта:
- Загрузить какую-то простейшую графическую оболочку на виртуалку
- Использовать консольный аддон вайршарка - tshark
Из этих вариантов более осмысленным мне показался второй, поэтому дальнейшие действия я производил с помощью tshark
Порядок действий:
- На первой виртуалке устанавливаем wireshark и tshark
- Запускаем сервер на порту 2025 (для примера)
-
sudo tshark -D # Видим список устройств, выбираем нужное (enp0s8) sudo thsark -i enp0s8 -f "udp port 2025" -w tr.pcap # Читаем udp трафик на порту 2025 и записываем результат в файл tr.pcap (т.е. трафик уже отфильтрован)
- Переносим tr.pcap на локалку и открываем wireshark в графической оболочке
Как видно на скрине, переданные пакеты корректно отображаются
И, насколько я понимаю, задание выполнено
Проект, как и сказано в задании, реализован с использованием git, но до меня слишком поздно дошло, что переносить файлы с виртуалок на локалку и наоборот можно с помощью git clone, поэтому для переноса файлов в процессе выполнения я использовал ssh подключение к виртуалкам и shared folders из virtualbox