chiark / gitweb /
Probability adjustment.
[vinegar-ip.git] / README
1 VINEGAR-IP - INSTRUCTIONS
2
3 This is a tool for IP transparency testing.  It allows you to send a
4 wide variety of `interesting' packets from one nominated machine to
5 another, and then examine what arrived to see if there are any
6 differences.
7
8 Up to 3 hosts are involved: one to do the test dataset generation and
9 analysis, as well as of course the sender and receiver.
10
11
12 WHAT YOU WILL NEED
13
14 * On the machine you generate and analyse the test data
15         This Makefile and corresponding scripts
16         GNU Make
17         Tcl (as /usr/bin/tclsh)
18         Perl (as /usr/bin/perl)
19         OpenSSL (as `openssl' on PATH)
20         tcpdump for converting trace files only, no root privilege
21         GNU diff to look at the output
22         Lots of CPU !  (the generation script is rather slow)
23
24 * On the sending machine
25         tcpreplay (http://www.subterrain.net/tools/tcpreplay/,
26                 or from Debian testing 3.5.2002.  I used 1.0.1-1.1)
27                 and root privilege to run it
28
29 * On the receiving machine
30         tcpdump for packet capture, and root privilege to run it
31         The `on-dest.sh' script that this Makefile creates
32
33 It will be much better if the source and destination machines do not
34 have any other traffic.  If they do the tests may disrupt it, and
35 it'll get in the way of your analysis too.
36
37
38 WHAT TO DO
39
40 1. Generate the test data.
41         * Edit this Makefile.
42             You /must/ change SOURCE and DEST (or override them on
43             the `make' command line, if you prefer); they must be
44                 <IPv4-address>/<ethernet-address>
45             You may also change PARTS, PERPART or MTU if you like.
46         * Say `make -j2 all'.  This will generate the test data sets.
47             This will take a while.  Vary the -j for your system.
48             If you want to do a quick test first, you can say
49             `make few' first, instead.
50         * Copy send-1.pcap and send-all.pcap to the sending machine.
51         * Copy on-dest.sh and monitor.sh to the to the receiving machine.
52
53 2. Run the first, small test
54         * On the receiving machine, say, as root,
55                 ./on-dest.sh 1 [-i <interface>]
56             and leave it running.  Also, in a nice big window, say
57                 ./monitor.sh [-i <interface>]
58             and leave that running too.  The default interface is
59             the one that tcpdump picks by default.
60         * On the sending machine, say, as root,
61                 tcpreplay -m 1 <send-1.pcap [-i <interface>]
62             You should see the results in your monitoring window.
63             This will take (by default) 100 seconds.  The -m 1 option
64             makes tcpreplay send the packets at one a second (they are
65             generated as if they were captured at one a second); this
66             avoids flooding the network, which causes congestion,
67             packet loss and maybe other randomness.
68         * When it has finished, kill on-dest.sh and monitor.sh.
69             Copy the file recv-1.pcap back to your analysis machine, and
70             there say `make anal'.
71         * This will generate
72                 recv-1.log  recv-1.diff  recv-1.mdiff  recv-1.summary
73             Read the diffs and see if it's by and large working.
74             See below for information about interpreting the various files.
75
76 3. Run the full test
77         Do the same as step 2, but instead of `1', say `all'
78         everywhere.
79
80
81 FILES INVOLVED
82    Those made by `make generate':
83         send-X.pcap     `pcap' format raw test data files
84                          (feed this to tcpreplay -m 1)
85         send-X.log      tcpdump's interpretation of the test data
86                          with line numbers added
87         send-X.why      The generator's explanations (ha ha) of
88                          what the test data is
89         on-dest.sh      Script for running tcpdump on the destination
90                          to capture the packets as they come in
91         monitor.sh      Script for running tcpdump on either end
92                          for monitoring how it's going
93    You really want to be paying attention to the ones where
94    X is `1' and `all'.  `all' contains all the numbered parts,
95    and it'll be easier to do them all at once.
96
97    Those supposedly captured at the destination
98         recv-X.pcap     `pcap' format raw received packets
99
100    Those made during the analysis:
101         recv-X.log      tcpdump's interpretation of the received packets
102         recv-X.diff     difference between send-*.log and recv-*.log
103
104
105 INTERPRETATION OF THE TEXT FILES - EXAMPLE
106
107
108 You probably want to start with the recv-*.summary files.  Here's an
109 example line (folded and indented here to make it easier to read:
110
111 -7      80.4.4.56 > 212.22.195.1: 6.115.30.33.50 > 158.55.15.27.50: \
112      udp 37 (DF) [tos 0xaf] (ttl 255, id 55590) [tos 0x62] (ttl ###, id 21803)
113
114 This means that packet no.7 either the packet didn't arrive, or
115 tcpdump produced different a summary line for the second packet.
116
117 The recv-*.summary and recv-*.mdiff files DO NOT contain information
118 about packets whose bodies changed, unless tcpdump reported the change
119 in its summary.  recv-*.diff contains ALL changes, even to meaningless
120 parts of packets, except changes to the IP TTL and IP header checksum
121 (which are expected to change).
122
123 So, you can then look in recv-1.mdiff and recv-1.diff for more
124 information about packet no.7, if you're interested.  See below for
125 help on interpreting the diffs.
126
127
128 Here is an example of a diff you might see:
129
130 @@ -23,12 +15,7 @@
131                          453e 001c f194 0000 ff02 17bf ac12 2d23
132                          ac12 2d06 1029 36f1 7daa 3b3b 0000 0000
133                          0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
134 -5
135 -    172.18.45.35 > 172.18.45.6: icmp: type-#75 (DF) [tos 0xe7] (ttl 255, id 30130)
136 -                        45e7 0023 75b2 4000 ff01 52f2 ac12 2d23
137 -                        ac12 2d06 4b8c 34ba 4844 ce2d 1bde 5caf
138 -                        0ab9 e600 0000 0000 0000 0000 0000
139 -6
140 +4
141      172.18.45.35.21814 > 172.18.45.6.21814: udp 12 (ttl 255, id 26421)
142                          4500 0028 6735 0000 ff11 a241 ac12 2d23
143
144 This means that a packet which was sent, was not received.  You can
145 see the actual hex contents, and tcpdump's interpretation, in the
146 lines marked with `-'.  The changed numbers at the left are just the
147 packet numbers.  You can use the numbers marked with `-' to find the
148 corresponding packet in the other files.  Ignore the numbers marked
149 with `+', they aren't useful.  In this case, it's packet 5 that's
150 missing.  So, we can look in send-1.why or send-all.why, as
151 appropriate, and see this:
152
153 batch  packet within batch
154    |  /
155    1 5  tos=0xe7 id=30130 df (!any) proto=icmp[1] \
156                  (any) type=75 (junk) l=11 code=140
157        45e7002375b24000ff0152f2ac122d23ac122d064b8c34ba4844ce2d1bde5caf0ab9e6
158
159 or this:
160
161         batch  packet within batch
162            |  /
163      5     1 5  tos=0xe7 id=30130 df (!any) proto=icmp[1] \
164     /                    (any) type=75 (junk) l=11 code=140
165   overall      45e7002375b24000ff0152f2ac122d23ac122d064b8c34ba4844ce2d\
166  packet no.                                               1bde5caf0ab9e6
167
168 You can see the hex dump of the packet, which is the same as the one
169 in the tcpdump output, except that the tcpdump one has some extra
170 padding with zeroes to bring it to the minimum ethernet frame size.
171 You can also see some notes that the generator made:
172
173   tos=0xe7 id=30130     The IP TOS and ID
174   df                    The Don't Fragment flag was set (there would
175                          be `frag' here if it was fragmented)
176   (!any)                It picked a known next layer up [`(!any)']
177   proto=icmp[1]          and the one it picked was protocol 1, icmp
178   (any) type=75         It picked an unknown next layer up, icmp type no.75
179   (junk) l=11            and gave it 11 bytes of junk payload
180   code=140               and an icmp code value of 140
181
182
183 Some more examples from send-*.why and send-*.log files:
184
185     17     2 7  tos=0x14 id=56320 !df (!any) proto=tcp[6] source_port=37365 \
186                 dest_port=52759 (connect) seq=0xab57703f ack=0x6c55ec70 \
187                 window=0xdd21 !p u urg=0xce6c (noopt) (!optxpad) !unexpdata \
188                 csumerror=0x9a18
189
190     172.18.45.35.37365 > 172.18.45.6.52759: S 2874634303:2874634303(0) \
191                       win 56609 urg 52844 [tos 0x14] (ttl 255, id 56320)
192
193 This is a TCP SYN packet with urgent data, .  However, it has been
194 generated with an invalid checksum: the checksum in the packet has
195 been XOR'd with 0x9a18.
196
197     59     6 9  tos=0x2f id=15886 !df (!any) proto=tcp[6] source_port=52650 \
198                 dest_port=37162 (data) seq=0xec912ceb ack=0x8cd28874 \
199                 window=1 !p !u urg=0xe427 (badopt) l=30 l=12
200
201     172.18.45.35.52650 > 172.18.45.6.37162: . 3968937195:3968937207(12) \
202                ack 2362607732 win 1 <[bad opt]> [tos 0x2f] (ttl 255, id 15886)
203
204 More TCP.  This time it's a data packet.  The urgent flag isn't set
205 (though the urgent pointer value is nonzero), and it has 30 bytes of
206 invalid option data and 12 bytes of actual data.
207
208    134    7 14  tos=0x4e id=12035 df (!any) proto=ip[4] \
209                 source=206.78.180.32 dest=252.75.191.229 \
210                 tos=0x94 id=14197 df (!any) proto=udp[17] (reply) \
211                 port=remailck[50] port=20463 (resp-auth) auth=0xabcf
212
213     172.18.45.35 > 172.18.45.6: 206.78.180.32.50 > 252.75.191.229.20463: \
214                 udp 12 (DF) [tos 0x94] (ttl 255, id 14197) (DF) \
215                 [tos 0x4e] (ttl 255, id 12035)
216
217 IPv4 tunnelling.  The outer packet has TOS 4e and ID 12035.  Both The
218 inner packet is a reply from a UDP service `(reply)' from a well-known
219 port to a random port.  The packet is according to the RFC1339 mail
220 check service on port 50, requesting authorisation from the client;
221 the server's authorisations' supported bitmap is allegedly 0xabcf.
222
223     15    1 15  tos=0x5b id=61344 df (!any) proto=udp[17] (random) \
224                 port=20500 port=11701 l=2
225
226     172.18.45.35.20500 > 172.18.45.6.11701: udp 2 (DF) [tos 0x5b] \
227                 (ttl 255, id 61344)
228
229 This is a generic UDP packet from one random port (20500 in this case)
230 to another (11701).  It has 2 bytes of data.
231
232     59    3 19  tos=0xa0 id=36385 !df (!any) proto=udp[17] (servers) \
233                 port=dhcpserv[67] (!any) op=reply[2] (!any) htype=ethernet[1] \
234                 hops=88 xid=0xd31e0dfe secs=149 flags=0x80 \
235                 ciaddr=70.114.113.11 yiaddr=38.225.152.221 \
236                 siaddr=98.91.71.52 giaddr=128.20.46.24 \
237                 sname="yc3g27vvukig44qsx8lpud4e1.dbxxidju2ok3kipebqkd.pd2x\
238                 89rdmrfz1dr" file="/o.h22gsn7s44yq2llx.v_-a+s_f421_iijnroam\
239                 krpm7b674t7w.y3lfw8immrjaqpsu7.a.x.nev+j3hi/" (nocsum)
240
241 This is a UDP packet between well-known ports `(servers)'; the
242 generator only generates such packets with identical source and
243 destination ports, in this case the DHCP server port.  (Usually DHCP
244 servers would talk to clients, not to each oehter.)  There is a DHCP
245 packet whose details you can see.  `(nocsum)' indicates that the UDP
246 checksum field in the UDP header is set to 0, indicating that no
247 checksum is to be performed.
248
249
250 # This file is part of vinegar-ip, tools for IP transparency testing.
251 # vinegar-ip is Copyright (C) 2002 Ian Jackson
252 #
253 # This program is free software; you can redistribute it and/or modify
254 # it under the terms of the GNU General Public License as published by
255 # the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
256 # any later version.
257 #
258 # This program is distributed in the hope that it will be useful,
259 # but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
260 # MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
261 # GNU General Public License for more details.
262 #
263 # You should have received a copy of the GNU General Public License
264 # along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
265 # Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA. 
266 #
267 # $Id$
268
269
270  $Id$