Настройка сети в Linux, диагностика и мониторинг
Содержание
Доброго времени, уважаемые читатели. Публикую вторую часть статьи о сетевой подсистеме Linux. В текущей части основной упор сделан на реализацию сети в Linux (как настроить сеть в Linux, как продиагностировать сеть в Linux и поддерживать в рабочем состоянии сетевую подсистему в Linux).
Настройка TCP/IP в Linux для работы в сети Ethernet
Для работы с сетевыми протоколами TCP/IP в Linux достаточно наличие только петлевого интерфейса, но если необходимо объединить хосты между собой, естественно, необходимо наличие сетевого интерфейса, каналов передачи данных (например витая пара), возможно, какого-либо сетевого оборудования. Так же, необходимо наличие установленных утилит для настройки сети (/sbin/ifconfig, /sbin/route и др.), обычно поставляемые в пакете net-tools. Так же необходимо наличие конфигурационных файлов для сети (например /etc/hosts) и поддержку сети ядром Linux.
Параметры сети
Начнем понимание сетевых механизмов Linux с ручного конфигурирования сети, то есть со случая, когда IP адрес сетевого интерфейса статичен. Итак, при настройке сети, необходимо учесть и настроить следующие параметры:
IP-адрес — как уже говорилось в первой части статьи — это уникальный адрес машины, в формате четырех десятичных чисел, разделенных точками. Обычно, при работе в локальной сети, выбирается из частных диапазонов, например: 192.168.0.1
Маска подсети — так же, 4 десятичных числа, определяющие, какая часть адреса относиться к адресу сети/подсети, а какая к адресу хоста. Маска подсети является числом, которое складывается (в двоичной форме) при помощи логического И, с IP-адресом и в результате чего выясняется, к какой подсети принадлежит адрес. Например адрес 192.168.0.2 с маской 255.255.255.0 принадлежит подсети 192.168.0.
Адрес подсети — определяется маской подсети. При этом, для петлевых интерфейсов не существует подсетей.
Широковещательный адрес — адрес, используемый для отправки широковещательных пакетов, которые получат все хосты подсети. Обычно, он равен адресу подсети со значением хоста 255, то есть для подсети 192.168.0 широковещательным будет 192.168.0.255, аналогично, для подсети 192.168 широковещательным будет 192.168.255.255. Для петлевых интерфейсов не существует широковещательного адреса.
IP адрес шлюза — это адрес машины, являющейся шлюзом по-умолчанию для связи с внешним миром. Шлюзов может быть несколько, если компьютер подключен к нескольким сетям одновременно. Адрес шлюза не используется в изолированных сетях (не подключенных к глобальной сети), потому что данным сетям некуда отправлять пакеты вне сети, то же самое относиться и к петлевым интерфейсам.
Файлы настроек сети в Linux (конфигурационные файлы)
Для понимания работы сети в Linux, я бы обязательно посоветовал ознакомиться со статьей «Этапы загрузки Linux». В целом, вся работа Linux основана на процессе init, который рождается при загрузке ОС и плодит своих потомков, которые в свою очередь и выполняют всю необходимую работу, будь то запуск bash или демона. Да, и вся загрузка Linux основана на скриптах bash, в которых прописана вся последовательность запуска мелких утилит с различными параметрами, которые последовательно запускаются/останавливаются при запуске/остановке системы. Аналогично запускается и сетевая подсистема Linux. Каждый дистрибутив Linux имеет слегка отличающийся от других механизм инициализации сети, но общая картина, думаю, после прочтения будет ясна. Если просмотреть стартовые скрипты сетевой подсистемы какого-либо дистрибутива Linux, то, как настроить конфигурацию сети с помощью конфигурационных файлов, станет более-менее понятно, например у Debian/Ubuntu (за основу возьмем эту ветвь дистрибутивов) за инициализацию сети отвечает скрипт /etc/init.d/networking , просмотрев содержимое которого:
можно найти несколько функций, проверяющих наличие подключенных сетевых файловых систем (check_network_file_systems(), check_network_swap()), а так же проверку существования какого-то пока непонятного конфига /etc/network/options (функция process_options()), а в самом низу, конструкцией case «$1» in проверяется первый параметр переданный скрипту и в соответствии с введенным параметром (start/stop/force-reload|restart или любое дугое) производит определенные действия. Из этих самых «определенных действий», на примере аргумента start видно, что сначала запускается функция process_options, далее отправляется в лог фраза Configuring network interfaces, и запускается команда ifup -a. Если посмотреть man ifup, то видно что данная команда читает конфиг из файла /etc/network/interfaces и согласно ключу -a запускает все интерфейсы имеющие параметр auto.
Соответственно, прочитав man interfaces (rus) или man interfaces (eng), становиться ясно, как же в Debian/Ubuntu настроить какой-либо сетевой интерфейс с помощью конфига /etc/network/interfaces. Ниже, пример данного конфигурационного файла для 3х интерфейсов: петлевой (lo), со статичным IP (eth2) и IP получаемым по dhcp (eth0):
В данном конфиге строки allow-hotplug и auto — это синонимы и интерфейсы будут подняты по команде ifup -a. Вот, собственно, и вся цепь работы сетевой подсистемы. Аналогично, в других дистрибутивах: в RedHat и SUSE сеть запускается скриптом /etc/init.d/network. Рассматрев его, аналогично можно найти, где лежит конфигурация сети.
/etc/hosts
Данный файл хранит перечень IP адресов и соответствующих им (адресам) имен хостов.Формат файла ничем не отличается от мастдайного:
/etc/networks
Данный файл хранит имена и адреса локальной и других сетей. Пример:
При использовании данного файла, сетями можно управлять по имени. Например добавить маршрут не route add 192.168.1.12, а route add home-network.
/etc/nsswitch.conf
Файл определяет порядок поиска имени хоста/сети, за данную настройку отвечают строки:
Параметр files указывает использовать указанные файлы (/etc/hosts и /etc/networks соответственно), параметр dns указывает использовать службу dns.
/etc/resolv.conf
Этот файл определяет параметры механизма преобразования сетевых имен в IP адреса. Пример:
В современных дистрибутивах Linux используется динамическая генерация данного файла, с помощью утилиты resolvconf. Она является посредником между службами, динамически предоставляющими сервера имен (например DHCP client) и службами, использующими данные сервера имен. Статические адреса DNS серверов, в случае использования resolvconf, задаются внутри /etc/network/interfaces (подробнее об этом — в разделе настройки).
Настройка сети
Настройка сети подробно разобрана в отдельной статье.
Диагностика сети Linux
Существует большое количество инструментов диагностики сети в Linux, зачастую, они очень похожи на утилиты от Microsoft. Я рассмотрю 3 основные утилиты диагностики сети, без которых выявить неполадки будет проблематично.
Думаю, что данная утилита знакома чуть ли не каждому. Работа этой утилиты заключается в отправке т.н. пакетов ICMP удаленному серверу, который будет указан в параметрах команды, сервер возвращает отправленные команды, а ping подсчитывает время требуемое отправленному пакету, чтобы дойти до сервера и вернуться. Например:
Так же, утилита ping интересна тем, что может позволить увидеть, где именно возникли неполадки. Допустим, утилита ping выводит сообщение network not reachable (сеть недоступна), либо другое аналогичное сообщение. Это, скорее всего, говорит о некорректной настройке вашей системы. В таком случае, можно послать пакеты по IP-адресу провайдера, чтобы понять, в каком месте возникает проблема (между локальным ПК или «дальше»). Если Вы подключены к интернету через маршрутизатор, то можно послать пакеты по его IP. Соответственно, если проблема проявиться уже на этом этапе, это говорит, о неправильном конфигурировании локальной системы, либо о повреждении кабеля, если маршрутизатор отзывается, а сервер провайдера нет, то проблема — в канале связи провайдера и т.д. Наконец, если неудачей завершилось преобразовании имени в IP, то можно проверить связь по IP, если ответы будут приходить корректно, то можно догадаться, что проблема в DNS .
Следует отметить, что данная утилита не всегда надежный инструмент для диагностики. Удаленный сервер может блокировать ответы на ICMP запросы.
traceroute
Простым языком, команда называется трассировка маршрута. Как можно понять из названия — данная утилита покажет по какому маршруту шли пакеты до хоста. Утилита traceroute несколько похожа на ping, но отображает больше интересной информации. Пример:
Как настроить?
Всё о Интернете, сетях, компьютерах, Windows, iOS и Android
Настройка сети в Linux
Перед тем, как приступать к настройке сетевого подключения в Линукс, надо начать с того, что посмотреть — какие настройки сети используются сейчас. Для этого надо воспользоваться командой ifconfig. В информационном режиме она доступна и без прав ROOT, хотя для её полноценного использования лучше получить привилегии суперпользователя, введя команду sudo ifconfig. Результатом её работы будет список имеющихся в системе сетевых подключений и их параметров.
В разных версиях Линукс имя сетевого интерфейса может быть сокращением от Ethernet — eth0, eth1, eth2 и т.п.
На интерфейс lo — сокращение от loopback — то есть локальная петля с адресом 127.0.0.1 .
Для примера рассмотрим интерфейс Eth0.
В строке inet addr отображается текущий IP-адрес компьютера в локальной сети, подключенной к этой сетевой карте. В примере это: 192.168.1.144
Bcast — это широковещательный адрес в сети, так называемый Бродкаст(Broadcast).
Mask — это маска сети.
HWaddr — это аппаратный адрес сетевой карты, он же MAC-адрес, используемый на канальном уровне.
Информацию о текущих подключения узнали, теперь рассмотрим настройку локальной сети в Linux. Сделать это можно тремя способами:
1 — Через графическую оболочку
2 — через команду ifconfig или инструмент Network Manager
3 — через конфигурационные файлы сетевого сервиса Netork или Networking.
На мой взгляд, последний способ — самый удобный и надёжный, а значит — правильный. Чтобы настроить сеть в Линукс надо открыть файл, содержащий конфиг интерфейса. Тут всё зависит от того, какой дистрибутив Linux используется.
Вариант 1. В дистрибутивах, основанных на Debian (Ubuntu, Kubuntu и т.п.)
Файл с параметрами сетевого подключения:
Для того, чтобы изменить в linux настройки сети, файл его надо с правами root любым текстовым редактором. Например, через nano:
Для автоматического получения адресов от DHCP-сервера надо пописать следующее:
Если адрес надо прописать статически, то указываем следующее:
В этом конфиге рассмотрен пример обычной домашней сети, где адрес компьютера будет 192.168.1.2, адрес шлюза и DNS-сервера (их фукнции обычно выполняет wifi-роутер)- 192.168.1.1.
Вариант 2. RedHat-based дистрибутивы (Fedora, OpenSuse, CentOS)
Файл с настройками сети Linux:
Открываем его так же через nano или vim:
В случае автоматического получения настроек от DHCP-сервера:
IP-адреса DNS-серверов в этом случае прописываются в файле
вот пример для публичных DNS-серверов от Google:
Настройка сети в Линукс завершена. Остаётся только перезапустить сеть командой:
В качестве постскриптума расскажу как включить и выключить сеть в Linux. Делается это через всё ту же команду ifconfig. Выключить сетевую карту eth0:
Включить сетевую плату в Линуксе обратно:
Полностью остановить работу всех сетевых интерфейсов.