\documentclass[a4paper, final]{article}
%\usepackage{literat} % Нормальные шрифты
\usepackage[14pt]{extsizes} % для того чтобы задать нестандартный 14-ый размер шрифта
\usepackage{tabularx}
\usepackage[T2A]{fontenc}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[russian]{babel}
\usepackage{amsmath}
\usepackage[left=25mm, top=20mm, right=20mm, bottom=20mm, footskip=10mm]{geometry}
\usepackage{ragged2e} %для растягивания по ширине
\usepackage{setspace} %для межстрочно   го интервала
\usepackage{moreverb} %для работы с листингами
\usepackage{indentfirst} % для абзацного отступа
\usepackage{moreverb} %для печати в листинге исходного кода программ
\usepackage{pdfpages} %для вставки других pdf файлов
\usepackage{tikz}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{afterpage}
\usepackage{longtable}
\usepackage{float}
\usepackage{tabularx}



% \usepackage[paper=A4,DIV=12]{typearea}
\usepackage{pdflscape}
% \usepackage{lscape}

\usepackage{array}
\usepackage{multirow}

\renewcommand\verbatimtabsize{4\relax}
\renewcommand\listingoffset{0.2em} %отступ от номеров строк в листинге
\renewcommand{\arraystretch}{1.4} % изменяю высоту строки в таблице
\usepackage[font=small, singlelinecheck=false, justification=centering, format=plain, labelsep=period]{caption} %для настройки заголовка таблицы
\usepackage{listings} %листинги
\usepackage{xcolor} % цвета
\usepackage{hyperref}% для гиперссылок
\usepackage{enumitem} %для перечислений

\newcommand{\specialcell}[2][l]{\begin{tabular}[#1]{@{}l@{}}#2\end{tabular}}


\setlist[enumerate,itemize]{leftmargin=1.2cm} %отступ в перечислениях

\hypersetup{colorlinks,
    allcolors=[RGB]{010 090 200}} %красивые гиперссылки (не красные)

% подгружаемые языки — подробнее в документации listings (это всё для листингов)
\lstloadlanguages{ SQL}
% включаем кириллицу и добавляем кое−какие опции
\lstset{tabsize=2,
    breaklines,
    basicstyle=\footnotesize,
    columns=fullflexible,
    flexiblecolumns,
    numbers=left,
    numberstyle={\footnotesize},
    keywordstyle=\color{blue},
    inputencoding=cp1251,
    extendedchars=true
}
\lstdefinelanguage{MyC}{
    language=SQL,
%    ndkeywordstyle=\color{darkgray}\bfseries,
%    identifierstyle=\color{black},
%    morecomment=[n]{/**}{*/},
%    commentstyle=\color{blue}\ttfamily,
%    stringstyle=\color{red}\ttfamily,
%    morestring=[b]",
%    showstringspaces=false,
%    morecomment=[l][\color{gray}]{//},
    keepspaces=true,
    escapechar=\%,
    texcl=true
}

\textheight=24cm % высота текста
\textwidth=16cm % ширина текста
\oddsidemargin=0pt % отступ от левого края
\topmargin=-1.5cm % отступ от верхнего края
\parindent=24pt % абзацный отступ
\parskip=5pt % интервал между абзацами
\tolerance=2000 % терпимость к "жидким" строкам
\flushbottom % выравнивание высоты страниц


% Настройка листингов
\lstset{
    language=C++,
    extendedchars=\true,
    inputencoding=utf8,
    keepspaces=true,
    % captionpos=b, % подписи листингов снизу
}

\begin{document} % начало документа
    


    % НАЧАЛО ТИТУЛЬНОГО ЛИСТА
    \begin{center}
        \hfill \break
        \hfill \break
        \normalsize{МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ\\
            федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»\\[10pt]}
        \normalsize{Институт компьютерных наук и кибербезопасности}\\[10pt] 
        \normalsize{Высшая школа технологий искусственного интеллекта}\\[10pt] 
        \normalsize{Направление: 02.03.01 <<Математика и компьютерные науки>>}\\
        
        \hfill \break
        \hfill \break
        \hfill \break
        \hfill \break
        \large{Лабораторная работа №1}\\
        \large{<<Анализ пакетного трафика>>}\\
        \large{по дисциплине <<Сети ЭВМ и телекоммуникации компьютерных сетей>>}\\
        \hfill \break
        
        % \hfill \break
        \hfill \break
    \end{center}
    
    \small{ 
        \begin{tabular}{lrrl}
            \!\!\!Студент, & \hspace{2cm} & & \\
            \!\!\!группы 5130201/20102 & \hspace{2cm} & \underline{\hspace{3cm}} &Тищенко А. А. \\\\
            \!\!\!Преподаватель & \hspace{2cm} &  \underline{\hspace{3cm}} &  Мулюха В. А. \\\\
            &&\hspace{4cm}
        \end{tabular}
        \begin{flushright}
            <<\underline{\hspace{1cm}}>>\underline{\hspace{2.5cm}} 2025г.
        \end{flushright}
    }
    
    \hfill \break
    % \hfill \break
    \begin{center} \small{Санкт-Петербург, 2025} \end{center}
    \thispagestyle{empty} % выключаем отображение номера для этой страницы
    
    % КОНЕЦ ТИТУЛЬНОГО ЛИСТА
    % \newpage
    % \tableofcontents


    \newpage
    \section{Постановка задачи}
    Необходимо установить и запустить программу tcpdump (с соответствующими библиотеками). tcpdump лучше запускать с опциями -XX -s 128 -S -e. Вывод tcpdump можно перенаправить в файл.

    Не останавливая tcpdump выполнить последовательно:
    \begin{enumerate}
        \item Команду ping того адреса, который написан;
        \item Команду traceroute (или tracert) того адреса, который указан;
        \item Войти через браузер на третий адрес.
    \end{enumerate}

    Остановить tcpdump.

    В отчёте привести трафик соответствующий проводимым действиям и уметь ответить на вопросы какая строчка вывода соответствует какому действию и что вообще делает. Где какое поле и т.п.

    Если между действиями в tcpdump попал другой трафик, то часть вывода можно сократить, приведя только нужный.

    \begin{table}[h!]
        \centering
        % \caption{.}
        \footnotesize
        \begin{tabularx}{\textwidth}{|X|X|X|X|}
        \hline
        \textbf{Вариант} & \textbf{ping} & \textbf{tracert} & \textbf{web-доступ} \\
        \hline
        34 & myblog.jp & blogg.de & mega.cl \\
        \hline
        \end{tabularx}
    \end{table}
    

    \newpage
    \section{Ход работы}
    \subsection{Подготовка}
    Вместо tcpdump был установлен его полный аналог для ОС Windows -- WinDump (\url{https://www.winpcap.org/windump/install/}), в связке с библиотекой WinPcap. Исполняемый файл \texttt{WinDump.exe} был добавлен в PATH. 

    С помощью команды \texttt{windump -D}, которая выводит список сетевых интерфейсов и их номеров, был определён номер основного сетевого интерфейса, используемого ноутбуком. В частности это оказался интерфейс под номером 2, поэтому далее в работе в параметре \texttt{-i} будет указан именно он.

    \subsection{Команда ping}

    Открываем два окна консоли. В одном выполняем команду \texttt{windump -XX -s 128 -S -e -i 2 icmp}, с помощью которой будем отлавливать icmp пакеты. В другом выполняем команду \texttt{ping myblog.jp}. Выводы команд представлены в листингах~\ref{lst:ping}~и~\ref{lst:ping-windump}.

    \begin{lstlisting}[caption={Вывод команды \texttt{ping myblog.jp}.}, label={lst:ping}]
    Обмен пакетами с myblog.jp [163.43.102.56] с 32 байтами данных:
    Ответ от 163.43.102.56: число байт=32 время=206мс TTL=40
    Ответ от 163.43.102.56: число байт=32 время=204мс TTL=40
    Ответ от 163.43.102.56: число байт=32 время=212мс TTL=40
    Ответ от 163.43.102.56: число байт=32 время=210мс TTL=40
    
    Статистика Ping для 163.43.102.56:
        Пакетов: отправлено = 4, получено = 4, потеряно = 0
        (0% потерь)
    Приблизительное время приема-передачи в мс:
        Минимальное = 204мсек, Максимальное = 212 мсек, Среднее = 208 мсек\end{lstlisting}

    \begin{lstlisting}[caption={windump -XX -s 128 -S -e -i 2 icmp.}, label={lst:ping-windump}]
    windump: listening on \Device\NPF_{7B52B01B-3CC8-4A94-A3C3-E6EC1A52EE5B}
    21:22:48.160122 7a:12:0e:01:fd:36 (oui Unknown) > ce:24:0b:a1:a4:fb (oui Unknown), ethertype IPv4 (0x0800), length 74: artem > www3846.sakura.ne.jp: ICMP echo request, id 1, seq 62, length 40
            0x0000:  ce24 0ba1 a4fb 7a12 0e01 fd36 0800 4500  .$....z....6..E.
            0x0010:  003c 1cff 0000 8001 1b8a c0a8 382c a32b  .<..........8,.+
            0x0020:  6638 0800 4d1d 0001 003e 6162 6364 6566  f8..M....>abcdef
            0x0030:  6768 696a 6b6c 6d6e 6f70 7172 7374 7576  ghijklmnopqrstuv
            0x0040:  7761 6263 6465 6667 6869                 wabcdefghi
    21:22:48.366759 ce:24:0b:a1:a4:fb (oui Unknown) > 7a:12:0e:01:fd:36 (oui Unknown), ethertype IPv4 (0x0800), length 74: www3846.sakura.ne.jp > artem: ICMP echo reply, id 1, seq 62, length 40
            0x0000:  7a12 0e01 fd36 ce24 0ba1 a4fb 0800 4500  z....6.$......E.
            0x0010:  003c 7341 0000 2801 1d48 a32b 6638 c0a8  .<sA..(..H.+f8..
            0x0020:  382c 0000 551d 0001 003e 6162 6364 6566  8,..U....>abcdef
            0x0030:  6768 696a 6b6c 6d6e 6f70 7172 7374 7576  ghijklmnopqrstuv
            0x0040:  7761 6263 6465 6667 6869                 wabcdefghi
    21:22:49.171976 7a:12:0e:01:fd:36 (oui Unknown) > ce:24:0b:a1:a4:fb (oui Unknown), ethertype IPv4 (0x0800), length 74: artem > www3846.sakura.ne.jp: ICMP echo request, id 1, seq 63, length 40
            0x0000:  ce24 0ba1 a4fb 7a12 0e01 fd36 0800 4500  .$....z....6..E.
            0x0010:  003c 1d00 0000 8001 1b89 c0a8 382c a32b  .<..........8,.+
            0x0020:  6638 0800 4d1c 0001 003f 6162 6364 6566  f8..M....?abcdef
            0x0030:  6768 696a 6b6c 6d6e 6f70 7172 7374 7576  ghijklmnopqrstuv
            0x0040:  7761 6263 6465 6667 6869                 wabcdefghi
    21:22:49.375868 ce:24:0b:a1:a4:fb (oui Unknown) > 7a:12:0e:01:fd:36 (oui Unknown), ethertype IPv4 (0x0800), length 74: www3846.sakura.ne.jp > artem: ICMP echo reply, id 1, seq 63, length 40
            0x0000:  7a12 0e01 fd36 ce24 0ba1 a4fb 0800 4500  z....6.$......E.
            0x0010:  003c 7343 0000 2801 1d46 a32b 6638 c0a8  .<sC..(..F.+f8..
            0x0020:  382c 0000 551c 0001 003f 6162 6364 6566  8,..U....?abcdef
            0x0030:  6768 696a 6b6c 6d6e 6f70 7172 7374 7576  ghijklmnopqrstuv
            0x0040:  7761 6263 6465 6667 6869                 wabcdefghi
    21:22:50.182542 7a:12:0e:01:fd:36 (oui Unknown) > ce:24:0b:a1:a4:fb (oui Unknown), ethertype IPv4 (0x0800), length 74: artem > www3846.sakura.ne.jp: ICMP echo request, id 1, seq 64, length 40
            0x0000:  ce24 0ba1 a4fb 7a12 0e01 fd36 0800 4500  .$....z....6..E.
            0x0010:  003c 1d01 0000 8001 1b88 c0a8 382c a32b  .<..........8,.+
            0x0020:  6638 0800 4d1b 0001 0040 6162 6364 6566  f8..M....@abcdef
            0x0030:  6768 696a 6b6c 6d6e 6f70 7172 7374 7576  ghijklmnopqrstuv
            0x0040:  7761 6263 6465 6667 6869                 wabcdefghi
    21:22:50.394953 ce:24:0b:a1:a4:fb (oui Unknown) > 7a:12:0e:01:fd:36 (oui Unknown), ethertype IPv4 (0x0800), length 74: www3846.sakura.ne.jp > artem: ICMP echo reply, id 1, seq 64, length 40
            0x0000:  7a12 0e01 fd36 ce24 0ba1 a4fb 0800 4500  z....6.$......E.
            0x0010:  003c 7345 0000 2801 1d44 a32b 6638 c0a8  .<sE..(..D.+f8..
            0x0020:  382c 0000 551b 0001 0040 6162 6364 6566  8,..U....@abcdef
            0x0030:  6768 696a 6b6c 6d6e 6f70 7172 7374 7576  ghijklmnopqrstuv
            0x0040:  7761 6263 6465 6667 6869                 wabcdefghi
    21:22:51.194625 7a:12:0e:01:fd:36 (oui Unknown) > ce:24:0b:a1:a4:fb (oui Unknown), ethertype IPv4 (0x0800), length 74: artem > www3846.sakura.ne.jp: ICMP echo request, id 1, seq 65, length 40
            0x0000:  ce24 0ba1 a4fb 7a12 0e01 fd36 0800 4500  .$....z....6..E.
            0x0010:  003c 1d02 0000 8001 1b87 c0a8 382c a32b  .<..........8,.+
            0x0020:  6638 0800 4d1a 0001 0041 6162 6364 6566  f8..M....Aabcdef
            0x0030:  6768 696a 6b6c 6d6e 6f70 7172 7374 7576  ghijklmnopqrstuv
            0x0040:  7761 6263 6465 6667 6869                 wabcdefghi
    21:22:51.404994 ce:24:0b:a1:a4:fb (oui Unknown) > 7a:12:0e:01:fd:36 (oui Unknown), ethertype IPv4 (0x0800), length 74: www3846.sakura.ne.jp > artem: ICMP echo reply, id 1, seq 65, length 40
            0x0000:  7a12 0e01 fd36 ce24 0ba1 a4fb 0800 4500  z....6.$......E.
            0x0010:  003c 7348 0000 2801 1d41 a32b 6638 c0a8  .<sH..(..A.+f8..
            0x0020:  382c 0000 551a 0001 0041 6162 6364 6566  8,..U....Aabcdef
            0x0030:  6768 696a 6b6c 6d6e 6f70 7172 7374 7576  ghijklmnopqrstuv
            0x0040:  7761 6263 6465 6667 6869                 wabcdefghi
    
    8 packets captured
    69 packets received by filter
    0 packets dropped by kernel\end{lstlisting}
 
    В выводе команды windump (листинг~\ref{lst:ping-windump}) представлена информация о восьми пакетах. Разберём первый из них (строки 2-7).

    В строке 2 указана следующая информация о пакете:
    \begin{enumerate}
        \item \texttt{21:22:48.160122} -- время, когда пакет был захвачен (чч:мм:сс.мс);
        \item \texttt{7a:12:0e:01:fd:36 (oui Unknown)} -- MAC-адрес отправителя (отправляющий хост), OUI -- Organizationally Unique Identifier -- код производителя устройства, в данном случае производителя по коду (первые три байта -- \texttt{7a:12:0e}) определить не удалось;
        \item \texttt{ce:24:0b:a1:a4:fb (oui Unknown)} -- MAC-адрес получателя (маршрутизатор или шлюз);
        \item \texttt{ethertype IPv4 (0x0800)} -- кадр содержит IPv4-пакет;
        \item \texttt{length 74} -- длина Ethernet-кадра 74 байта;
        \item \texttt{artem > www3846.sakura.ne.jp} -- IPадрес отправителя (artem) и адрес получателя (www3846.sakura.ne.jp);
        \item \texttt{ICMP echo request, id 1, seq 62, length 40} -- содержит информацию об ICMP (Internet Control Message Protocol) запросе. \texttt{echo request} означает, что это запрос, а не ответ на ping (\texttt{echo reply}).
    \end{enumerate}

    В строках 3-7 идёт непосредственно дамп пакета. По нему видно, что были переданы следующие байты:

    \begin{enumerate}
        \item \texttt{ce24 0ba1 a4fb 7a12 0e01 fd36 0800} -- первые 14 байт это заголовок Ethernet-кадра.
        \begin{itemize}
            \item \texttt{ce24 0ba1 a4fb} — MAC-адрес получателя.
            \item \texttt{7a12 0e01 fd36} — MAC-адрес отправителя.
            \item \texttt{0800} — Тип пакета, который завёрнут в Ethernet.\texttt{0800} — это тип протокола, который указывает, что данные в кадре Ethernet содержат пакет IPv4 (Internet Protocol version 4).
            Другие возможные типы:
            \begin{itemize}
                \item \texttt{86DD} — IPv6.
                \item \texttt{0806} — ARP (Address Resolution Protocol).
                \item \texttt{8847} — MPLS (Multi-Protocol Label Switching).
                \item \texttt{8848} — MPLS Multicast.
                \item И другие.
            \end{itemize}
        \end{itemize}
        \item \texttt{4500 003c 1cff 0000 8001 1b8a c0a8 382c a32b 6638} -- следующие 20 байт это заголовок IPv4.
        \begin{itemize}
            \item \texttt{45} — первый байт: версия и длина заголовка.
            \begin{itemize}
                \item Первая цифра \texttt{4} — это версия протокола, что означает \texttt{IPv4}.
                \item Вторая цифра \texttt{5} — это длина заголовка в 32-битных словах, где \texttt{5} означает 5 слов, то есть 5 × 4 = 20 байт (стандартная длина IPv4-заголовка).
            \end{itemize}
            
            \item \texttt{003c} — общая длина пакета.
            \begin{itemize}
                \item \texttt{003c} в шестнадцатеричной системе — это \texttt{60} в десятичной.
                \item Это значение указывает на общий размер пакета (заголовок + данные), равный 60 байт.
            \end{itemize}
            
            \item \texttt{1cff} — идентификатор пакета.
            \begin{itemize}
                \item Это поле используется для фрагментации пакета. Идентификатор \texttt{1cff} уникален для каждого фрагмента одного пакета, чтобы при получении фрагменты могли быть правильно собраны.
            \end{itemize}
            
            \item \texttt{0000} — флаги и смещение фрагмента.
            \begin{itemize}
                \item Первая часть \texttt{0000} указывает на то, что фрагментация не используется (все биты флагов равны 0).
                \item Сдвиг фрагмента также равен 0.
            \end{itemize}
            
            \item \texttt{80} — TTL (Time to Live).
            \begin{itemize}
                \item \texttt{80} в шестнадцатеричной системе равно \texttt{128} в десятичной системе.
                \item Это значение определяет максимальное количество маршрутизаторов (хопов), через которые может пройти пакет, прежде чем он будет отброшен.
            \end{itemize}
            
            \item \texttt{01} — протокол данных внутри IPv4. \texttt{01} указывает на протокол ICMP (Internet Control Message Protocol).
            
            \begin{itemize}
                \item \texttt{01} — ICMP (Internet Control Message Protocol): используется для обмена сообщениями контроля и диагностики, например, команда \texttt{ping}.
                \item \texttt{06} — TCP (Transmission Control Protocol).
                \item \texttt{11} — UDP (User Datagram Protocol).
                \item и некоторые другие.
            \end{itemize}
            
            \item \texttt{1b8a} — контрольная сумма заголовка.
            \begin{itemize}
                \item Это значение используется для проверки целостности заголовка IPv4. Контрольная сумма пересчитывается на каждом маршрутизаторе.
            \end{itemize}
            
            \item \texttt{c0a8 382c} — IP-адрес источника.
            \begin{itemize}
                \item \texttt{c0a8 382c} в шестнадцатеричной системе соответствует IP-адресу \texttt{192.168.56.44}.
            \end{itemize}
            
            \item \texttt{a32b 6638} — IP-адрес назначения.
            \begin{itemize}
                \item \texttt{a32b 6638} в шестнадцатеричной системе соответствует IP-адресу \texttt{163.43.102.56}.
            \end{itemize}
        \end{itemize}


        \item \texttt{0800 4d1d 0001 003e} -- заголовок ICMP (8 байт). 
        \begin{itemize}
            \item \texttt{08} — Тип ICMP сообщения.
            \begin{itemize}
                \item \texttt{08} указывает на тип сообщения ICMP: Echo Request (запрос эхо), используемый в команде \texttt{ping}.
                \item \texttt{00} -- Echo Reply.
                \item есть и другие типы.
            \end{itemize}

            \item \texttt{00} — Код ICMP сообщения. Может содержать информацию о типе ошибки. Для нормальных Echo Request и Echo Reply код 0 означает, что всё штатно.
            
            \item \texttt{4d1d} — Контрольная сумма заголовка и данных ICMP.

            \item \texttt{0001} — Идентификатор запроса.
            
            \item \texttt{003e} — Номер последовательности (62 в десятичной системе).
        \end{itemize}

        \item \texttt{6162 6364 6566 6768 696a 6b6c 6d6e 6f70 7172 7374 7576 7761 6263 6465 6667 6869} -- данные внутри ICMP (32 байта). Просто буквы \texttt{abcdefghijklmnopqrstuvwabcdefghi}.
    \end{enumerate}
\end{document}