Materialy_9_v1_1

PLAN KONSPEKT
do przeprowadzenia zajęć z przedmiotu
Konfigurowanie systemu Linux do pracy w sieci IP
TEMAT:
Konfigurowanie systemu Linux do pracy w sieci IP
CEL:
Zapoznanie uczniów z podstawami zasadami projektowania sieci LAN
ZAGADNIENIA:
1. Rozpoczęcie zajęć
5’
2. Sprawdzenie obecności i podanie tematu zajęć
10’
3. Sprawy organizacyjne
10’
4. Sprawdzenie wiedzy uczących
15’
5. Konfigurowanie systemu Linux do pracy w sieci IP
140’
1|Strona
Wprowadzenie
Wymagania wstępne: znajomość podstaw adresacji IP
Linux jest sieciowym systemem operacyjnym, wzorowanym na wcześniejszym
systemie UNIX. Stacja z zainstalowanym systemem Linux pełni w sieci Internet
jedną z dwóch ról: komputera albo rutera. Komputer (ang. host) może
wysyłać i odbierać pakiety, nie może jednak przekazywać ich między różnymi
stacjami w sieci. Ruter natomiast może dodatkowo przekazywać pakiety od
jednej stacji do innej. Niniejsze ćwiczenie polega na konfiguracji komputera
do pracy w sieci IP. W dalszej części wstępu omówiono pojęcie interfejsu
fizycznego, interfejsu logicznego oraz polecenie systemowe ifconfig, których
znajomość jest potrzebna do wykonania zadań.
Interfejs fizyczny i logiczny
Każdy komputer jest dołączony do sieci komputerowej przez co najmniej
jedną kartę sieciową. Dana karta związana jest z pewną technologią sieci
lokalnej, np. Ethernet, FDDI, Token Ring itd.
Karta sieciowa
stanowi dla komputera interfejs fizyczny, łączący komputer z siecią; jest to
punkt dostępu do sieci fizycznej. W przypadku karty sieci Ethernet mówi się o
interfejsie ethernetowym. Z każdym takim interfejsem związany jest adres
sprzętowy MAC.
Z kolei interfejs logiczny jest punktem dostępu do sieci logicznej (tu – sieci IP).
Każdy interfejs logiczny posiada adres IP. W systemie Linux z danym
interfejsem fizycznym może być związanych wiele interfejsów logicznych.
Innymi słowy, z jedną kartą sieciową można związać wiele adresów IP. Każdy
interfejs fizyczny i logiczny posiada swój numer. Wyjaśniają to przykłady
zawarte w następnym podpunkcie.
2|Strona
Tworzenie interfejsów sieciowych
W wielu systemach UNIXowych urządzenia sieciowe określane są w
katalogu /dev. Jednak w przypadku Linuxa są one „tworzone dynamiczne”
przez oprogramowanie i nie wymagają obecności plików urządzenia.
W większości przypadków urządzenie sieciowe jest tworzone
automatycznie poprzez sterownik urządzenia podczas jego inicjalizacji, kiedy
tylko wykryje on odpowiedni sprzęt. Na przykład sterownik urządzenia
Ethernetu (karty sieciowej) tworzy kolejne interfejsy eth[0..n] w miarę, jak
rozpoznaje odpowiednie karty. Pierwsza karta ethernetowa zostaje eth0,
następna eth1 itd.
Jednak w niektórych przypadkach (SLIP i PPP) urządzenia sieciowe są
tworzone poprzez działanie programu użytkownika. Ma miejsce identyczny
proces numerowania, jednak urządzenia nie są tworzone automatycznie
podczas bootowania systemu. Powodem tego jest, że w przeciwieństwie do
Ethernetu, ilość aktywnych urządzeń może zmieniać się podczas pracy
maszyny. Te przypadki są ujęte w dalszej części kursu.
Polecenie ifconfig
Kiedy wszystkie odpowiednie programy są zainstalowane i znany jest
adres sieciowy i informacje o sieci można przystąpić do konfiguracji
interfejsów. Proces ten polega na przypisywaniu odpowiednich adresów do
urządzenia
sieciowego
i
ustawianiu
odpowiednich
wartości
innych
konfigurowalnych parametrów urządzenia. Najczęściej wykorzystywanym w
tym celu programem jest ifconfig (interface configure). Zazwyczaj stosuje się
następującą składnię:
root# ifconfig eth0 192.168.0.1 netmask 255.255.255.0 up
W tym wypadku konfiguracji podlega interfejs ethernetowy ‘eth0’ o
adresie IP ‘192.168.0.1’ i masce podsieci ‘255.255.255.0’. Dyrektywa ‘up’
następująca po komendzie narzuca interfejsowi stan aktywny, jednak
zazwyczaj pomija się ją, jako że jest wartością domyślną. W celu zamknięcia
interfejsu wystarczy wywołać ‘ifconfig eth0 down’.
3|Strona
Jądro zakłada pewne wartości podczas konfiguracji interfejsów. Na
przykład można określić adres sieciowy i adres rozgłoszeniowy (broadcast),
jednak kiedy się ich nie poda (jak w przykładzie powyżej), jądro dokona
próby „odgadnięcia ich”, zakładając, że powinny być oparte na masce
podsieci. Z drugiej strony, kiedy nie sprecyzuje się maski podsieci, wtedy jest
ona zakładana na podstawie klasy C adresu IP. W przedstawionym
przykładzie jądro założyłoby, że konfigurowana jest sieć klasy C i adres
sieciowy
zostałby
skonfigurowany
jako
‘192.168.0.0’
natomiast
adres
rozgłoszeniowy jako ‘192.168.0.255’
Polecenie ifconfig może być użyte z dodatkowymi parametrami, z których
najważniejszymi są:
up
aktywuje interfejs (domyślne).
down
dezaktywuje interfejs.
[-]arp
włącza/wyłącza użycie protokołu ARP dla danego
interfejsu.
[-]allmulti
włącza/wyłącza
otrzymywanie
wszystkich
sprzętowych pakietów multicastowych. Multicast
sprzętowy umożliwia grupom hostów otrzymywanie
pakietów zaadresowanych do specjalnych miejsc
przeznaczenia
(np.
wideokonferencje),
jednak
zazwyczaj opcja ta jest niewykorzystywana.
mtu N
pozwala ustawić MTU (Maximum
Transfer Unit)
urządzenia.
netmask <addr>
określa maskę podsieci do, której należy urządzenie.
irq <addr>
działa tylko z niektórymi typami urządzeń i pozwala
ustawić IRQ fizycznego urządzenia.
[-]broadcast [addr]
włącza/wyłącza
akceptowanie
datagramów
przeznaczonych dla adresu broadcastowego.
[-]pointopoint [addr]
pozwala ustawić adres maszyny na drugim końcu
połączenia point-to-point (jak SLIP albo PPP).
hw <type> <addr>
ustawia adres sprzętowy (możliwe dla niektórych
urządzeń sprzętowych). Jest rzadko użyteczne w
4|Strona
Ethernecie, jednak ma zastosowanie dla innych
typów sieci np.: AX.25.
Można używać ifconfig względem dowolnego interfejsu sieciowego.
Niektóre programy użytkownika, jak pppd lub dip, automatycznie konfigurują
urządzenia sieciowe kiedy je tworzą, wtedy użycie ifconfig nie jest konieczne.
Przykłady:
1. ifconfig eth0 150.254.1.1 netmask 255.255.0.0
Jeden adres IP związany z kartą sieciową eth0.
2. ifconfig eth0 150.254.1.1 netmask 255.255.0.0
ifconfig eth0:0 192.168.1.1 netmask 255.255.255.0
ifconfig eth0:1 192.168.2.1 netmask 255.255.255.0
Trzy adresy IP związane z jedną kartą sieciową (eth0).
3. ifconfig eth0 192.168.1.1 netmask 255.255.255.0
ifconfig eth1 192.168.2.1 netmask 255.255.255.0
Każda karta (eth0 i eth1) posiada jeden adres IP.
Organizacja, wymagany sprzęt i oprogramowanie
• zadania wykonywane są w grupach 2-osobowych;
• sprzęt: 8 komputerów PC;
• oprogramowanie: system Linux DEBIAN, CENTOS;
Zadania
1. Należy zaproponować schemat adresacji IP, używając adresów z puli
prywatnej.
2. Zgodnie z przyjętym schematem adresacji należy skonfigurować
interfejsy logiczne komputerów tak, by komputery na końcach
każdego połączenia mogły się komunikować. Wszystkie komputery
powinny być w tej samej sieci IP.
5|Strona
3. Zgodnie z przyjętym schematem adresacji należy skonfigurować
interfejsy logiczne komputerów tak, by komputery na końcach
każdego połączenia mogły się komunikować. Każde połączenie
powinno stanowić odrębną sieć IP.
Pytania sprawdzające
1. Jaka jest różnica między zwykłym komputerem a ruterem?
2. Czym są interfejs fizyczny i interfejs logiczny oraz jakie parametry je
charakteryzują?
3. Dlaczego istnieją dwa rodzaje adresów – fizyczny i logiczny?
4. Jakie są inne sposoby konfigurowania interfejsów w systemie Linux?
Literatura
1. Polecenia systemowe do konfigurowania pracy w sieci IP: serwisy
internetowe, np. www.linux.org, www.linuxnews.pl, www.jtz.org.pl oraz
dokument Linux Network HOWTO.
6|Strona