Teaching networking, hands-on labs

Abstract

This project has been focused on the design and implementation of a hands-on laboratory, where students would be able understand and learn the different network protocols operations. Once dealt with the installation, we have done some tests focused on Wide Area Network emulation and, as a further step, the results have been analyzed and discussed. In order to complete said tests, we have implemented some network traffic analysis tools, such as Traceroute, Ping or Wireshark. The latter in particular, due to its ease to capture, show and filter traffic from many different network protocols. First of all, the theoretical basic concepts, essential to understand network protocols operation, have been properly described. Then, once explained the theoretical fundamentals, the entire laboratory installation has been developed; starting with the hardware components assembly and then following with the software part installation. This second section also includes the setup of each service or protocol needed for the proper network operation. Finally, in the last main section, tests performed in the laboratory have been detailed, once fully configured the network. These tests have been focused on Wide Area Network emulation through the WANem software tool, through which we have introduced some delays and packet loss into our network. At the same time, with the above mentioned network tools (Traceroute, Ping or Wireshark) we have tested protocols’ behaviour when experiencing these delays or packet loss.

Este proyecto se ha centrado en el diseño e implementación de un laboratorio de docencia en el que los alumnos puedan comprender y estudiar el funcionamiento de los diferentes protocolos de red. Tras la instalación se han realizado diferentes pruebas, centrándose en la emulación de red de área amplia (WAN – Wide Area Network) para, posteriormente, analizar los resultados de dichas pruebas. Para llevar a cabo las diferentes pruebas se han empleado herramientas de análisis, tales como Traceroute, Ping o Wireshark, esta última en mayor medida, ya que permite capturar tráfico de una gran cantidad de protocolos y mostrar por pantalla el contenido del tráfico capturado. Primeramente, se han descrito los aspectos teóricos fundamentales, necesarios para comprender el funcionamiento de los protocolos empleados. A continuación, una vez sentada la base teórica esencial, se ha desarrollado al completo la implementación del laboratorio, comenzando por el montaje de la parte hardware y siguiendo con la instalación de la parte software, tanto de las herramientas de análisis de tráfico como los servicios o protocolos fundamentales para el correcto funcionamiento de la red. Finalmente, en el último bloque principal se detallan las pruebas realizadas en el laboratorio, una vez que la red ha sido puesta en funcionamiento. Estas pruebas han girado entorno a la emulación de red de área amplia (WAN – Wide Area Network) mediante la herramienta WANem, a través de este software se han introducido en la red retardos y pérdidas de paquetes. A su vez, mediante las herramientas mencionadas anteriormente, se ha analizado el comportamiento de los diferentes protocolos de red (IP, TCP o HTTP) al sufrir estos retardos y pérdidas de paquetes.