• Lien vers le Wiki : https://github.com/KatharaFramework/Kathara/wiki/Linux
• Présentation de Kathara : https://github.com/KatharaFramework/Kathara-Labs/blob/master/001-kathara-introduction.pdf

Cet atelier concerne l'installation de Kathara dans un environnement Linux Ubuntu ou Debian.

Il est nécessaire d’installer l’émulateur de terminal X appelé xterm. Le programme xterm est un émulateur de terminal pour X Window utilisé par les programmes qui ne peuvent pas utiliser directement le système de fenêtrage.

$ sudo apt install xterm

• Ajouter le dépôt de Kathara :

$ sudo add-apt-repository ppa:katharaframework/kathara

• Mettre à jour la liste des paquets disponibles

$ sudo apt update

• Installer Kathara

$ sudo apt install kathara

• Ajouter la clé publique du dépôt de Kathara

$ sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys 21805A48E6CBBA6B991ABE76646193862B759810

• Créer le fichier kathara.list dans le dossier /etc/apt/sources.list.d et y ajouter les lignes suivantes :

deb http://ppa.launchpad.net/katharaframework/kathara/ubuntu bionic main 
deb-src http://ppa.launchpad.net/katharaframework/kathara/ubuntu bionic main 

• Mettre à jour la liste des paquets disponibles

$ sudo apt update

• Installer Kathara

$ sudo apt install kathara

$ kathara check

Cela va prendre également un peu de temps pour télécharger les images Docker nécessaires…

• Vous pouvez ensuite visualiser un conteneur Docker (kathara/quagga) installé pour le fonctionnement de Kathara :

btssio@ubuntudocker:~$ docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
kathara/quagga      latest              6b9b242d2656        10 months ago       698MB
btssio@ubuntudocker:~$ 

Netkit fournit deux groupes de commandes :

• les vcommandes, préfixées par ’v’, qui permettent de manipuler une seule VM à la fois ;
• les lcommandes, préfixées par ’l’ qui servent à manipuler des ensembles complexes de machines virtuelles en réseau. Dans le langage de Kathara, il s’agit des Labs (laboratoires).

Si vous souhaitez travailler avec une seule VM, utilisez les vcommandes. Sinon, pour travailler avec plusieurs VMs, il est préférable et bien plus pratique de créer un laboratoire (Lab) et d’utiliser alors les lcommandes.

Lien : https://www.kathara.org/man-pages/kathara-vstart.1.html

Pour s’assurer du bon fonctionnement de Kathara, vous pouvez créer depuis un terminal une première machine virtuelle avec le nom sta1. Création d’une VM avec vstart

btssio@ubuntudocker:~$ kathara vstart -n sta1 --eth 0:HubDCA --bridged

Explications :

• La commande vstart permet de lancer en interactif une VM ;
• Le nom de la VM sta1 est le paramètre suivant précédé de -n
• –eth permet de définir le numéro de l’interface réseau eth0 associée à au domaine de collision HubDCA (hub virtuel) ; Un domaine de collision correspond à un concentrateur pour Kathara. Il faudra définir manuellement une adresse IP avec ifconfig par exemple.
• –bridged permet de créer une 2ème interface eth1 qui relie la VM en NAT à l'hôte sur le bridge (pont) Docker.

Voici votre première VM Netkit avec la session root automatiquement ouverte :

Pour cette VM sta1, aucune adresse IP n’a été définie pour eth0. Mais l'adresse IP 172.17.0.2/16 est définie pour eth1 dans le réseau du bridge Docker. La passerelle est 172.20.0.1/16 (carte virtuelle Docker sur l'hôte) et la VM accède à Internet grâce au NAT défini sur cette interface Docker de l'hôte.

Pour visualiser le bridge créé par Kathara, tapez la commande suivante dans le terminal de votre serveur Debian/Ubuntu :

btssio@ubuntudocker:~$ ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
	link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
	inet 127.0.0.1/8 scope host lo
   	valid_lft forever preferred_lft forever
	inet6 ::1/128 scope host
   	valid_lft forever preferred_lft forever
2: enp0s3: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000
	link/ether 08:00:27:af:88:bf brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
	inet 192.168.1.199/24 brd 192.168.1.255 scope global dynamic enp0s3
   	valid_lft 82586sec preferred_lft 82586sec
	inet6 fe80::a00:27ff:feaf:88bf/64 scope link
   	valid_lft forever preferred_lft forever
3: br-8edf20a49895: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc no-queue state DOWN group default
	link/ether 02:42:64:3d:be:51 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
	inet 172.20.0.1/16 brd 172.20.255.255 scope global br-8edf20a49895
   	valid_lft forever preferred_lft forever
4: docker0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN group default
	link/ether 02:42:1d:98:0e:31 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
	inet 172.17.0.1/16 brd 172.17.255.255 scope global docker0
   	valid_lft forever preferred_lft forever
btssio@ubuntudocker:~$

Visualisation de la VM créée avec list

btssio@ubuntudocker:~$ kathara vlist
CONTAINER ID NAME             CPU % MEM USAGE / LIMIT MEM %  NET I/O BLOCK I/O PIDS
8ceba73bfb3f netkit_1000_sta1	0.00%  2.16MiB/1.419GiB  0.15%  6.58kB/0B  12.2MB/0B 2
NETWORK ID      	NAME            	DRIVER          	SCOPE
f332c80a9dbd    	bridge          	bridge          	local
c28efeb7848e    	host            	host            	local
2877cae4fa72    	netkit_1000_H   	bridge          	local
708458e85954    	none            	null            	local
btssio@ubuntudocker:~$

Vous pouvez visualiser :

• Les caractéristiques de la VM sta1 : son ID Docker 8ceba73bfb3f ainsi que les ressources consommées ;
• La liste des interface réseaux du serveur Debian/Ubuntu qui montre le bridge netkit_1000_H créé par Kathara et qui est associé au domaine de collision HubDCA.

Le commande Docker montre le conteneur 8ceba73bfb3f qui correspond à sta1 et l’image kathara/netkit_base qui a été utilisée.

btssio@ubuntudocker:~$ docker ps -a
CONTAINER ID  IMAGE                COMMAND     CREATED  STATUS PORTS NAMES
8ceba73bfb3f kathara/netkit_base  "/bin/bash" 3 m…  Up 3 m…         netkit_1000_sta1
…

Cette autre commande permet également de visualiser le container Docker créé et vous pouvez le visualiser avec la commande suivante :

btssio@ubuntudocker:~$ docker container ls
CONTAINER ID IMAGE               COMMAND     CREATED STATUS  PORTS  NAMES
8ceba73bfb3f kathara/netkit_base "/bin/bash" 4 m…    Up 4 m…        netkit_1000_sta1
btssio@ubuntudocker:~$

Pour arrêter la VM avec une commande Kathara ; le container est alors supprimé :

Arrêter une VM avec vclean Le container est alors supprimé :

btssio@ubuntudocker:~$ kathara vclean -n sta1
Any network still in use by another machine will not be deleted (and will raise an error instead)
Containers will be deleted
netkit_1000_sta1
netkit_1000_H
btssio@ubuntudocker:~$ docker container ls
CONTAINER ID    	IMAGE           	COMMAND         	CREATED         	STATUS          	PORTS           	NAMES
btssio@ubuntudocker:~$

Quand vous avez à créer et gérer une seule VM, vous utilisez les v-commandes. Pour des infrastructures utilisant plusieurs VMs, il est préférable de créer un laboratoire ou lab et de manipuler ce lab avec les l-commandes. Ces labs permettent de concevoir mais aussi de conserver une architecture réseau complexe ou que l'on souhaite pouvoir réutiliser et cela d’autant plus facilement qu’un lab se traduit par une arborescence de dossiers contenant des fichiers de configuration. Un lab occupe très peu de place et est facile à sauvegarder et à échanger. Vous trouverez sur Internet des ressources et des exemples de labs.

Voici des liens vers les labs proposés par l’équipe de Kathara :

• https://github.com/KatharaFramework/Kathara-Labs/wiki

Sur ce site, vous trouverez de la documentation ainsi que des exemples de simulations qui peuvent être très complexes.

Un Lab minimaliste consiste en une arborescence comprenant :

• Obligatoirement un fichier de configuration (lab.conf) qui décrit les machines virtuelles qui seront lancées, leurs interfaces et les domaines de collision.
• un répertoire par machine virtuelle qui sera lancée, dans lequel on peut stocker des fichiers. Pour l’instant, laissez ce répertoire vide.
• Eventuellement pour les VM des fichiers VMx.startup et/ou un fichier VMx.shutdown qui indiquent les actions à réaliser lors du lancement ou de l’arrêt de la VMx (VMx correspond au nom de la VM Kathara). Cela permet de configurées automatiquement la VMx lors du lancement du lab à l'aide de scripts shell. Les scripts doivent être exécutables.

Les l-commandes

Les l-commandes sont utilisables dans le répertoire du lab qui doit contenir au minimum le fichier lab.conf, ex-ception faire de la commande lwipe.

Dans l'activité sur les infrastructures réseaux avec Kathara sera abordé la création des labs :

• la création de l’arborescence des dossiers du lab,
• le contenu du fichier lab.conf,
• la création des fichiers qui permettent de personnaliser le fonctionnement des VMs,
• l’utilisation des l-commandes,
• l’ipmasquerade pour configurer une VM comme routeur NAT.

Lorsque Kathara crée une VM, avec une v-commande ou une l-commande, c’est un conteneur qui est créé par Docker à partir de l’image kathara/netkit_base.

L’équipe de développement de Kathara a intégré à cette image un certain nombre de paquets logiciels de telle sorte que les VMs créées puissent les utiliser. Cependant, si dans la réalisation de votre maquette vous avez besoin d’un paquet logiciel qui n’est pas présent dans les VMs, vous pouvez l’ajouter à l’image kathara/netkit_base afin que toutes les VMs qui seront ensuite créées puissent l’utiliser.

La démarche qu’il faut suivre est la suivante :

• Créer un conteneur avec image kathara/netkit_base,

btssio@ubuntudocker:~$ docker run -itd --name kathara_btssio kathara/netkit_base

• Se connecter à une console du conteneur :

btssio@ubuntudocker:~$ docker exec -it kathara_btssio bash
root@93e38cf2c65:/#

• Mettre à jour le conteneur :

root@93e38cf2c65:/#apt-get update && apt-get upgrade

• Installer les paquets logiciels voulus ; pour cet exemple la bibliothèque scapy pour python :

root@93e38cf2c65:/#apt-get install scapy

• Quitter le conteneur :

root@93e38cf2c65:/#apt-get clean && exit

• Enregistrer le conteneur modifié dans l’image actuelle ou comme une nouvelle image. La deuxième solution sera utilisée car elle permet de garder l’image de base et dans ce cas il faut faudra indiquer le nom de cette nouvelle image, soit pour toutes les VMs, soit uniquement pour celles qui en ont besoin.

• Pour information : enregistrer le conteneur dans l’image actuelle :

btssio@ubuntudocker:~$ docker commit kathara_btssio kathara/netkit_base

• A faire : enregistrer le conteneur dans une nouvelle image:

btssio@ubuntudocker:~$ docker commit kathara_btssio kathara/netkit_btssio

• Utiliser la nouvelle image pour tous les conteneurs Kathara:

Il est nécessaire de modifier la directive IMAGE_NAME de Kathara en modifiant à ligne 15 du fichier /opt/Kathara/bin/python/netkit_commons.py :

btssio@ubuntudocker:~$ nano /opt/Kathara/bin/python/netkit_commons.py

• Utiliser la nouvelle image pour une seule VM d’un lab :

Il suffit d’indiquer dans le fichier lab.conf un paramètre supplémentaire précisant l’image à utiliser :

Routeur[image]=netkit_btssio

Vous disposez maintenant de deux images pour les VMs de Kathara :

• L’image de base kathara/netkit_base,
• Et une image personnalisée kathara/netkit_btssio.

• Téléchargez les fichiers de Kathara et l’interface graphique GUI dans le dossier /opt :

$ cd /opt
$ sudo git clone --recursive https://github.com/KatharaFramework/Kathara.git

• Exportez les variables d’environnement :

btssio@ubuntudocker:~$ export NETKIT_HOME=/opt/Kathara/bin
btssio@ubuntudocker:~$ export PATH=$PATH:$NETKIT_HOME

Vous devrez réaliser cela à chaque fois que vous lancerez la VM Ubuntu ou que vous ouvrirez une nouvelle ses-sion avec le compte BTSSIO. Pour éviter cela, ajouter ces deux lignes à la fin du fichier .bashrc qui est dans votre répertoire /home/btssio/. Puis fermez et réouvrez votre session.

btssio@ubuntudocker:~$ nano .bashrc

• Ajoutez les variables d’environnement :

…
export NETKIT_HOME=/opt/Kathara/bin
export PATH=$PATH:$NETKIT_HOME

• Fermer puis ouvrez à nouveau votre session BTSSIO :

• Lancez l’installation de Kathara :

btssio@ubuntudocker:~$ $NETKIT_HOME/install

• SISR3