＜基礎領域＞

1. 科 目 コード 1223 2. 科 目 名 情 報 ネットワーク 特 別 実 験 1(Advanced Experiments in Information Network 1) 3. 担 当 教 員 赤 松 徹 (Toru AKAMATSU) 4. 開 講 期 秋 1 期 (( 昼 ) 火 曜 4-5 時 限 金 曜 4-5 時 限 ( 夜 ) 火 曜 6-7 時 限 金 曜 6-7 時 限 ) 5. 科 目 の 目 的 概 要 本 実 験 では 20 台 程 度 のクライアントから 構 成 される 中 規 模 ネットワークと 3 層 ルータで 分 離 し た 複 数 のネットワークを 構 築 し 運 用 管 理 やトラブルシューティング 等 の 技 術 を 修 得 する ネット ワーク 回 線 上 を 流 れる TCP/IP のパケットを 監 視 でき トラブル 等 が 発 生 したときに 速 やかに 保 守 作 業 ができる 実 践 技 術 を 修 得 する セキュリティ 向 上 を 目 指 すネットワーク 構 築 時 に 重 要 となる 不 要 パケットを 通 過 させないフィルタリング 技 術 を 実 験 で 修 得 する さらに 公 開 されているオープンソースのソースプログラムを 取 得 して インストールして 動 作 確 認 する このソースコードを 解 読 して 簡 易 版 プログラムを 作 成 して 公 開 されているソースと 比 較 し 更 に 必 要 とする 要 素 を 追 加 する 6. 科 目 の 学 習 目 標 (1) IP アドレス ネットマスク ゲートウェイを 理 解 し 実 験 ネットワークに 接 続 できる (2) コマンドを 操 作 し ネットワーク 情 報 を 取 得 設 定 できる (3) ネットワーク 関 連 のオープンソースを 取 得 し サーバに 設 定 して 動 作 確 認 ができる (4) 実 用 的 なネットワーク 関 連 のアプリケーションプログラムを 作 成 する (5) 開 発 したアプリケーションを 説 明 する (6) 高 度 情 報 通 信 時 代 の 社 会 的 役 割 情 報 セキュリティの 重 要 性 を 理 解 する 7. 本 学 の 教 育 目 標 と 科 目 の 学 習 目 標 との 対 応 高 度 ICT スキル の 修 得 人 間 力 (= 探 究 力 ) の 修 得 教 育 目 標 学 習 目 標 基 礎 的 素 養 (1) 専 門 知 識 および 業 務 応 用 力 (2) (3) 自 ら 強 みを 磨 き 続 ける 力 課 題 設 定 自 ら 社 会 における 課 題 を 仮 説 立 案 発 見 し 解 決 する 力 仮 説 検 証 実 行 前 に 踏 出 す 力 社 会 人 基 礎 力 考 え 抜 く 力 (4) チームで 働 く 力 (5) 職 業 倫 理 の 修 得 (6) 1

8. 履 修 要 件 OSS 応 用 特 論 2 の 学 習 目 標 に 到 達 していること 情 報 ネットワーク 特 論 1 の 学 習 目 標 に 到 達 していること 9. 教 科 書 毎 回 ドキュメントを 配 布 する 10. 参 考 書 詳 解 NetSNMP 赤 松 徹 / 植 田 浩 光 工 学 社 2011 年 1 月 日 経 Linux の 2004 年 10 月 号 より カーネル ソース 読 解 術 連 載 記 事 11. 評 価 方 法 と 配 点 学 習 目 標 12. 備 考 達 成 度 評 価 方 法 と 配 点 期 末 試 験 小 テスト レポート 発 表 成 果 物 その 他 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 配 点 30 15 15 10 30 教 科 書 を 指 定 しないが 毎 回 ドキュメントを 印 刷 して 配 布 する そのドキュメントの 内 容 を 理 解 して プログラム 作 成 サーバ 設 定 動 作 確 認 を 行 う 2

授 業 計 画 ( 注 ) 授 業 計 画 は あくまでも 予 定 であり 実 施 時 に 適 時 追 加 変 更 修 正 等 が 生 じる 場 合 があります 第 1 回 Linux のインストールとネットワーク 構 築 成 績 評 価 の 方 法 に 対 する 評 価 基 準 を 説 明 する Fedora Core をサーバにインストールする TCP/IP ネットワークを 構 築 する 第 2 回 カーネルのバージョンアップ FTP でソースコードを 取 得 する カーネルを 最 新 バージョンにアップする デバイスドライバを 変 更 して カーネルログにその 情 報 を 記 録 する 第 3 回 ネットワークカード ネットワークカードを 設 定 する カーネル 起 動 時 のネットワーク 設 定 をする 3 層 ルータを 構 築 する 第 4 回 パケットキャプチャソフト 各 種 ソフト(tcpdump ngrep)の 利 用 方 法 等 OSS のパケットキャプチャソフト tcpdump ngrep の 利 用 方 法 を 確 認 する IP ICMP UDP ICMP 等 のパケットをキャプチャして その 情 報 を 確 認 する パケットキャプチャ 情 報 の 解 析 等 パケットキャプチャライブラリを 利 用 したプログラムを 作 成 する 第 5 回 IP アドレス IP ヘッダ 情 報 の 解 析 発 信 元 の 特 定 等 IP ヘッダ 情 報 から 発 信 元 を 確 認 する IPv4 の 設 定 IPv6 の 設 定 等 IPv4 と IPv6 ネットワーク 設 定 して 動 作 を 確 認 する 第 6 回 ARP DHCP ARP パケットをキャプチャした 情 報 を RFC の 定 義 と 比 較 する DHCP サーバと DHCP クライアントを 設 定 して 動 作 を 確 認 する 第 7 回 UDP パケットログから UDP ヘッダ 情 報 を 確 認 する syslog の 設 定 ファイルにリモートログ 設 定 をして 動 作 を 確 認 する UDP サーバを 構 築 して リモートログを 受 信 する 第 8 回 マルチキャスト ソケットのオプション 機 能 設 定 プログラムを 作 成 する テキストデータを 送 受 信 するマルチキャストサーバとクライアントのプログラムを 作 成 する マルチキャストを 利 用 して 画 像 音 声 情 報 を 転 送 する 3

第 9 回 ICMP ICMP パケットのキャプチャ 等 パケットキャプチャで ICMP の type code を 確 認 する ping の 動 作 確 認 ICMP パケットの 解 析 等 ping の 動 作 確 認 カーネルコードの ICMP ヘッダ 定 義 を 参 照 して ICMP パケットを 解 析 する 第 10 回 TCP パケットログで TCP コネクション 確 立 とフラグ 情 報 を 確 認 する シーケンス 番 号 と 確 認 応 答 番 号 を 確 認 する ウィンドウサイズを 確 認 する 第 11 回 /proc ファイル カーネルの 情 報 を 取 得 設 定 する/proc ファイルの 設 定 を 確 認 する /proc ファイルの 初 期 設 定 する 手 順 を 確 認 する 第 12 回 パケットフィルタリング iptables によるパケットフィルタリングを 設 定 する パケットカウンタを 自 動 的 に 取 得 する 手 順 を 確 認 する 第 13 回 NAT iptables による NAT を 設 定 する iptables による Forward を 設 定 する 第 14 回 パケットフィルタリングソフト カーネル 領 域 のパケットをユーザ 領 域 へ 取 り 出 す 処 理 を 理 解 する iptables の QUEUE ターゲットを 利 用 して パケット 監 視 破 棄 する 第 15 回 UNIX ソケット UNIX ソケットを 使 ったクライアントプログラムを 解 読 し 作 成 する UNIX ソケットを 使 ったサーバプログラムを 解 読 し 作 成 する 第 16 回 SSL 通 信 SSL 通 信 を 設 定 するために 公 開 鍵 秘 密 鍵 を 作 成 する MySQL データベースサーバと SSL 通 信 で 接 続 する MySQL データベースサーバに SSL 通 信 可 能 なユーザを 設 定 する 第 17 回 daytime サーバ スーパサーバ xinetd 配 下 で 動 作 する daytime サーバを 設 定 する TCP UDP で 動 作 する daytime サーバを 設 定 する C 言 語 で 作 成 した 接 続 クライアントプログラムをコンパイルして 動 作 確 認 する 第 18 回 Web サーバの 認 証 Web サーバの BASIC 認 証 ダイジェスト 認 証 dbm 認 証 を 設 定 して 動 作 確 認 する ブラウザで 接 続 して 各 認 証 が 正 常 に 動 作 することを 確 認 する 4

BASIC 認 証 ページを 自 動 的 に 接 続 する Perl プログラムを 作 成 して 動 作 確 認 する 第 19 回 スイッチの 状 態 を Web ページに 表 示 する 遠 隔 場 所 にあるパソコンのプリンタポートに 接 続 したスイッチボードの 状 態 を 調 べる C 言 語 でスイッチボードの 8 個 のスイッチが ON か OFF かを 調 べる ブラウザにスイッチの 状 態 を 表 示 する 第 20 回 IPv6 と rsh IPv6 のリンクローカルアドレスを 求 める オープンソースの rsh を 取 得 して コンパイルして 動 作 確 認 する パトライトを rsh で 操 作 する 第 21 回 PHP で SNMP を 動 作 確 認 する コマンドラインから SNMP の 動 作 確 認 をする PHP で SNMP の 動 作 確 認 を 行 い ブラウザに 表 示 するアプリケーションを 作 成 する パトライトを SNMP で 操 作 する 第 22 回 UNIX ソケットのサーバ クライアントプログラム nagios の NDO に 含 まれる UNIX ソケットプログラムを 確 認 する UNIX ソケットのサーバプログラムを 作 成 する UNIX ソケットのクライアントプログラムを 作 成 する 第 23 回 squid の 設 定 オープンソースのプロキシサーバ squid を 取 得 して 設 定 する プロキシ キャッシュしている 動 作 確 認 をする Squid のアクセス 制 限 を 設 定 する 第 24 回 Web メールの 設 定 Web サーバ メールサーバを 構 築 する オープンソース squirrelmail を 取 得 して 構 築 する 具 体 的 にメールを 送 受 信 して 動 作 確 認 する 第 25 回 Web システム1 Apache+PHP+MySQL の Web システムを 構 築 する テキストボックス,ラジオボタン,チェックボックス,セレクトボックス,テキストエリアを 作 成 する 上 記 のページを 処 理 する CGI を C 言 語 プログラムで 作 成 する 第 26 回 Web システム2 パトライトの 点 灯 状 態 を 調 べてブラウザに 表 示 する PHP プログラムを 作 成 する テーブル 形 式 で 赤 色 黄 色 緑 色 LED の 状 態 を 表 示 する Ruby で Web システムに 自 動 アクセスするプログラムを 作 成 する 第 27 回 Web システム3 ブラウザのテキストボックスに SNMP コマンドを 入 れて 動 作 する CGI プログラムを 作 成 する パトライトを snmpset コマンドで 点 灯 点 滅 消 灯 させる Web ページを 作 成 する ブラウザからパトライトの 動 作 を 指 定 し 正 しく 点 灯 点 滅 消 灯 できることを 確 認 する 5

第 28 回 Web システム4 SNMP でパケット 情 報 を 取 得 する パケット 情 報 を 毎 分 自 動 的 に 取 得 するプログラムを 作 成 し cron に 設 定 して 確 認 する 他 のサーバのパケット 情 報 を 取 得 して ブラウザに 表 示 するプログラムを 作 成 する 第 29 回 Web システム5 ネットワーク 接 続 の 動 作 監 視 を ping で 処 理 するプログラムを 作 成 する 正 常 ならば 緑 色 停 止 しているならば 赤 色 でブラウザに 表 示 するプログラムを 作 成 する 指 定 した 時 間 内 に 処 理 するタイマー 割 り 込 みプログラムを 作 成 する 第 30 回 Web システム6 Web サーバの 動 作 監 視 を TCP 接 続 で 処 理 するプログラムを 作 成 する サーバが 動 作 中 ならば 緑 色 停 止 しているならば 赤 色 でブラウザに 表 示 するプログラムを 作 成 する 停 止 しているならば 指 定 したあて 先 にメールを 自 動 発 信 するプログラムを 作 成 する 第 31 回 期 末 試 験 今 まで 学 習 した 技 術 を 確 認 するために 試 験 を 行 なう ( 試 験 90 分 ) 6