Labtainers：基于 Docker 的网络实验框架

Labtainers 包含 50 多个网络实验练习和用于构建自定义实验的工具。导入单个 VM 设备 或在 Linux 系统上安装，学生即可完成配置和管理设置，适用于当前及未来的实验练习。

• 通过 Docker 容器实现一致的实验执行环境和自动化配置
• 在性能适中的笔记本电脑上实现多组件网络拓扑
• 自动评估学生的实验活动和进度
• 个性化实验练习，防止学生共享答案

Labtainers 提供受控且一致的执行环境，学生完全在自己的计算机范围内完成实验，不受学生计算机上安装的 Linux 发行版和软件包的影响。Labtainers 可在我们的 [VM 设备][vm-appliancee] 上运行，也可在任何安装了 Docker 的 Linux 上运行。此外，Labtainers 还可作为基于云的 VM 使用，例如在 Azure 上，详见 学生指南。

安装和使用请参阅 学生指南，学生评估请参阅 教师指南。开发和自定义实验练习请参阅 设计者指南。 有关该框架的更多信息，请参阅 论文。 Labtainers 网站及下载（包括预装 Labtainers 的 VM 设备）位于 https://nps.edu/web/c3o/labtainers。

发行版创建时间：09/11/2026 11:33
修订版本：v1.4.4n
提交：9f1012dc
分支：master

内容

分发与使用

目录指南

支持

发行说明

分发与使用

请参阅 docs/license.md 文件 中的许可和分发信息。

目录指南

• scripts/labtainers-student -- 用于运行和 测试学生实验的工作目录。你必须在该目录下才能运行 学生实验。

• scripts/labtainers-instructor -- 用于 运行和测试自动评估以及查看学生 结果的工作目录。

• labs -- 每个实验特有的文件

• setup_scripts -- 用于安装 Labtainers 和 Docker 以及更新 Labtainers 的脚本

• docs -- labdesigner.pdf 的 latex 源文件及其他文档。

• UI -- Labtainers 实验编辑器源代码（Java）。

• headless-lite -- 用于管理 Docker Workstation 和 Labtainers 云实例（没有原生 X11 服务器的系统）的脚本。

• scripts/designer -- 用于构建新实验和管理基础 Docker 镜像的工具。

• config -- 系统级配置设置（这些不是 实验特定的配置设置）。

• distrib -- 分发支持脚本，例如用于将实验发布到 Docker hub。

• testsets -- 测试过程和预期结果。（SimLab 的每个实验的驱动程序不 分发）。

• pkg-mirrors -- 用于内部 NPS 软件包镜像的实用脚本，以减少测试和分发期间的外部 软件包拉取。

支持

请使用 GitHub 问题报告，或发送电子邮件至 [email protected]

另请参阅 https://my.nps.edu/web/c3o/support1

发行说明

标准 Labtainers 发行版不包含开发 新实验所需的文件。如需这些文件，请从 labtainer/trunk/setup_scripts 目录运行 ./update-designer.sh。

安装脚本和 update-designer.sh 脚本会设置环境变量， 因此你可能需要注销/登录，或在首次使用 Labtainers 之前 启动一个新的 bash shell。

2026 年 1 月 6 日

• 修复了因缩进导致安装脚本中引入的 bug。

2025 年 12 月 30 日

• 将 checkwork 报告格式修改为垂直显示；无头模式的视频指南；便捷路径

2025 年 10 月 15 日

• 修订 packet-introspection 实验，更新 maxmind 地理位置数据库的链接，并注明使用旧版数据库。

2025 年 4 月 24 日

• 修复 imodule，使其根据 pull request #96 正确创建缺失的目录

2024 年 11 月 22 日

• 替换了 google cloud VM，这次是因为容器内 systemd 故障。

2024 年 9 月 23 日

• 替换了 google cloud VM，其使用了错误的 Docker 版本

2024 年 9 月 10 日

• 创建 imodule 路径时的拼写错误

2024 年 7 月 26 日

• 修改 capinout，不再使用 grantpt clib 函数，该函数现在从容器中运行时似乎会崩溃。

2024 年 7 月 22 日

• 添加 Ubuntu22 的基础容器，并对框架进行更改以支持它。

2024 年 7 月 5 日

• 迁移到 Ubuntu 24 作为 VM 设备
• docker python 包使用了损坏的 python http 库，需要降级软件包。
• 使用虚拟 python 环境以避免 Ubuntu 对 python 软件包的锁定。
• 添加启动参数以允许在容器和 VM 之间共享 systemd。
• 重定向更新时损坏的 tar 工具产生的错误消息。
• Ubuntu 更新导致 msc 软件包损坏（参见 update-ubuntu.sh），针对版本 18 VM
• docker-compose 命令已损坏，请使用 "docker compose"
• 在无头 labtainers 中强制设置 socket 权限。
• 更新无头 Labtainers 以使用 Ubuntu 24

2023 年 11 月 27 日

• 为 ec2 机器上的 ubuntu22 添加 Google Cloud Platform 选项。

2023 年 9 月 18 日

• 之前的修复实现存在缺陷。

2023 年 8 月 8 日

• 处理 DockerHub 镜像 json 格式的变更。感谢 Kees！

2023 年 4 月 17 日

• 强制使用最新的实验版本，例如使用 iptables2 而非 iptables。修复 tab 补全以仅显示最新版本。（Issue #77）
• CyberCIEGE 实验安装因 X11 竞态条件而失败。（Issue #76）
• 在 CyberCIEGE readme 中注明，引导学生将收集的日志保存到 $HOME 目录。（Issue #75）
• Radius 实验 checkwork 错误地报告 "radiusd not running"，缺少 prestop 脚本。（Issue #74）
• 当使用 MACVLAN_EXT 选项时，Labedit 损坏了启动配置文件。（Issue #73）

2023 年 2 月 1 日

• 非默认用户的 Bash 历史记录未被保存。 2023 年 1 月 26 日
• 修改 gcloud 的 powershell 脚本，使用所选区域来限定 VM 名称。 2023 年 1 月 4 日
• 使用 systemd 的容器在 Ubuntu 22 中较新的 systemd 上失败
• 为 google cloud 脚本添加 --zone 参数，其值从 set_defaults 脚本派生。 2022 年 12 月 21 日
• 修复 xforge 结果标准，不再期望路径名，并添加检查以查看是否发出了 POST 来编辑配置文件。并修复攻击者 http 服务器以从主目录运行。 2022 年 12 月 19 日
• 添加 strace 实验以介绍系统调用跟踪。
• 如果 /tmp/.X11-unix 目录中有多个设备，X11 DISPLAY 值不正确。
• 使用不带参数的 python/bash/sh/etc 会导致 capinout 崩溃。 2022 年 12 月 9 日
• 修改 Azure vm 创建脚本，使用来自 Azure Community Gallery 的预构建 Labtainer VM 镜像。
• 云 VM 上的终端在启动期间或右键单击终端时因未知原因崩溃。尝试 通过启动/停止终端来解决。 2022 年 12 月 5 日
• 收集工件时，包含来自非默认用户目录的已修改文件，例如他们的 bash 历史记录。
• 修改 web 评估以显示新的 "其他用户" 文件。
• 在工件中包含每个容器上 .local/bin 中的文件。旨在使这些文件可通过 web 评估供教师使用。
• 在 ACL 实验中，将 /shared_data/bob/fun 文件包含在结果中，供教师参考。
• 捕获命令行中 "sh" 或 "bash" 的使用，并在解析给定命令时跳过，例如对 "time" 或 "sudo" 所做的那样。
• 在 tcpip 实验中，在后续实验会话期间无法 ssh 到服务器，/run/sshd 目录未被重新创建。 2022 年 11 月 16 日
• 修复 snort 实验中 Snort 手册的路径。
• 在 ossec 手册中，修复 manage_agents 的路径 2022 年 10 月 12 日
• Google cloud 从 gnome-terminal 命令中移除后台操作符，右键单击时仍会崩溃 但在运行 newterm.sh 后似乎稳定了。 2022 年 10 月 10 日
• 修复 Google cloud newterm.sh；将该启动磁盘扩展到 30G。 2022 年 9 月 20 日
• 在实验手册中注明 TCP/IP 实验的用户 ID 和密码。 2022 年 8 月 30 日
• 从容器的 .profile 设置 DISPLAY 时使用 X11 socket 名称 2022 年 8 月 9 日
• 修复 grader 中 processValueMax 函数的名称。Issue #63

2022 年 8 月 4 日

• labedit 程序使用错误的 JDK 重新构建，导致较旧的 JRE 无法运行 labedit

2022 年 7 月 18 日

• 在 IModules 中创建基于 Ubuntu20 的容器失败。Issue #61。

2022 年 3 月 23 日

• 修复 tap 锁目录的路径；此前导致使用网络 tap 的实验失败
• 更新 plc-traffic netmon 计算机，使其具有 java 环境中新 grassmarlin 所需的 openjfx
• 通过避免 chown -R 来加速实验启动，这在 docker 中非常慢。
• 再次尝试避免删除容器 /tmp 目录中的 X11 链接。
• 修复 webtrack 对访问站点的计数，并移除 live-headers 目标，该工具已不再可用。 澄清了一些实验手册步骤。

2022 年 3 月 2 日

• 添加新的 ssh-tunnel 实验（感谢 GWD！）
• 修复 labedit 未能反映 new_lab_setup 设置的 X11 值
• 添加不参数化容器的选项

2022 年 2 月 23 日

• 在添加新容器后，labedit 损坏了 start.config
• 学生 README 文件中学生指南的路径不正确；为云配置动态更改
• update-labtainer.sh 的扩展名不正确
• Msc 指南增强
• 更新 ghidra 实验以包含 Ghidra 10.1.2 版本

2022 年 2 月 15 日

• 将 Azure 云支持恢复为为每个学生进行配置。Azure 不鼓励共享资源。

2022 年 1 月 24 日

• Azure 云现在使用存储在 Azure blob 中的镜像，而不是为每个学生进行配置。
• 添加对 Google Cloud 的支持。

2022 年 1 月 19 日

• 在 Azure 云上引入 Labtainers。有关如何使用它的详细信息，请参阅学生指南。

2022 年 1 月 3 日

• 修订 setuid-env 实验以添加更好的评估；simlab 测试并避免 printenv 子进程中的 sighup。
• 修复评估目标计数指令，以排除结果标签值为 false 的情况。
• 当使用带有 debug 选项启动的 grader 运行 gradelab -a 时，不要求 labname。
• 修订 capinout（stdin/stdout 镜像）以处理命令进程子进程的孤儿化，改进文档 和错误处理。
• 添加首次运行实验时正在拉取的 docker 镜像的进度条显示。
• 向用户反馈容器初始化进度。
• pcap-lib 实验缺少自动评估所需的 notify 文件；从实验手册中移除多余步骤。

2021 年 11 月 23 日

• 在测试 VM 上禁用 ubuntu 弹出错误。
• 修复不同 DISPLAY 变量格式的处理。

2021 年 10 月 22 日

• 修订 tcpip 实验指南，注明成功的 syn-flood 攻击是不可能的。修复其自动评估并添加 SimLab 脚本。
• 将工件文件扩展名从 zip 更改为 lab，并添加前导内容以迷惑 GUI 文件管理器。学生此前会打开 zip 并提交其内容。
• 将 gradelab 的 -r 选项设为默认，添加 -c 选项用于 grader 的累积使用。
• 修改 refresh_mirror 以引用本地发布日期，避免频繁查询 DockerHub。每次此类查询都算作一次镜像拉取， 而他们现在正试图将其货币化。

2021 年 9 月 30 日

• 更改 bufoverflow 实验指南和评分，不再期望在开启 ASLR 时成功，评估其是否运行过。
• web grader 在缺少学生结果时的错误处理。
• 运行已弃用实验时打印警告。
• 更改 formatstring 评分，移除未使用的 "_leaked_secret" 描述并澄清 leaked_no_scanf 的值。
• 同时更改 formatstring 评分，允许易受攻击的可执行文件使用任意名称。

2021 年 9 月 29 日

• Gradelab 错误处理，减少因损坏的 zip 文件导致的崩溃实例。
• 将 stdout 工件文件限制为 1MB

2021 年 9 月 17 日

• Ghidra 实验指南中的 IP 地址错误，未从源重新制作。

2021 年 9 月 14 日

• 使用 SSL 的 LDAP 和 Mariadb 示例实验。旨在作为新实验的模板。
• 处理 Mariadb 日志格式
• 添加每个容器的参数以限制 CPU 使用或将容器固定到 CPU 集。
• Labpack 创建现在可通过 GUI（makepackui）使用。
• labtainer、labpack 和 gradelab 命令的 Tab 补全。
• 使用 MPI 的新并行计算实验 ``parallel''。

2021 年 8 月 3 日

• 添加 "WAIT_FOR" 配置选项，使容器延迟参数化，直到 另一个容器完成其参数化。
• 在结果解析中支持 Mariadb 日志格式
• 移除对 Mac 和 Windows 使用 Docker Desktop 的支持。该产品太不稳定，我们无法支持。
• 当用户使用内置 bash 命令（如 "which"）时抑制 stderr 消息。
• makepack/labpack 程序的 bug 修复。

2021 年 7 月 19 日

• 添加 DNS 实验以介绍 DNS 协议和配置。
• 修订 VirtualBox 设备镜像，使其以正确的更新脚本启动。
• 将 resolv.conf nameserver 参数从 lab_gw 配置字段中拆分出来，作为独立值。
• 如果在任何实验启动之前运行，IModule 命令会失败。

2021 年 7 月 5 日

• DISPLAY 环境变量管理中的错误破坏了 Docker Desktop 上的 GUI 应用程序。

2021 年 7 月 1 日

• 支持 Mac 软件包安装无头 Labtainers。
• routing-basics 实验自动评估因缺少 treataslocal 文件而失败
• 更正 routing-basics 实验中的拼写错误和错误地址，并修复自动评估。
• pcapanalysis 的评估失败。

2021 年 6 月 10 日

• 所有实验手册 PDF 现在都在 github 仓库中
• 将 vpnlab 和 vpnlab2 说明转换为 PDF 实验手册。