Сетевые средства Linux

Использование виртуализации для изучения Linux

Разбить на страницы
Показывать лекцию целиком

Содержание:

  • Особенности использования Linux
  • Программное обеспечение виртуализации VirtualBox.
  • Сетевые возможности VirtualBox.
  • Особенности использования Linux

    В широком смысле под термином Linux понимают группу Unix-подобных операционных систем, основанных на открытом ядре Linux (нач. 90-х годов — Линус Торвальдс, университет Хельсинки) и различных библиотеках, утилитах и программах. Linux тесно связан с понятиями свободного программного обеспечения (free) и программного обеспечения с открытым исходным кодом (open-source). Данные понятия подкреплены юридически соотвествующими лицензиями для ПО ( GPL, BSD и т.д); обычно обозначают ПО с доступным исходным кодом (бинарный код запрещено распространять без исходного) и возможностью свободного использования, модификации и распространения.

    В узком смысле под термином Linux имеют в виду данный дистрибутив Linux — вариант работоспособной Linux-системы, включающий компиляцию ядра, набор системных скриптов и конфигурационных файлов, а также различное программное обеспечение. Условно можно сказать, что дистрибутив состоит из следующих компонентов: набора пакетов (форма представления ПО в дистрибутиве, включающая бинарный код, настройки, помощь и документацию или исходный код с настройками компиляции какого-либо вида ПО); ПО для управления, обновления и распространения пакетов (управление репозиториями ПО, загрузка ПО из удаленных репозиториев, определение и устранение зависимостей, средства создания пакетов и т.д.); ПО для инсталляции дистрибутива.

    Существует множество дистрибутивов Linux, различающихся основным форматом пакетов, функциональным назначением, набором программного обеспечения, поддержкой различных аппаратных платформ и т.д. В данном пособии используется Debian GNU/Linux или просто Debian, характеризующийся, в частности, развитой системой управления программным обеспечением и большой базой программного обеспечения, содержащегося в стандартных и дополнительных репозиториях.

    Основными способами взаимодействия и управления системой, используемыми в данном пособии, являются интерфейс командной строки и редактирование конфигурационных файлов. Интерфейс командной строки — такой способ взаимодействия с системой, при котором каждая строка, передаваемая пользователем системе, интерпретируется системой как команда, которую необходимо выполнить. Команды также можно группировать в пакетные исполняемые файлы ( сценарии ) для решения системных и прикладных задач. Концепция конфигурационных файлов подразумевает использование для хранения настроек системы и прикладного ПО текстовых файлов, формат которых одновременно воспринимаем пользователем и программным обеспечением. Необходимые знания по использованию интерфейса командной строки можно получить из соответствующих учебных пособий или справочника к дистрибутиву .

    Возможны различные варианты установки Linux на компьютер:

  • Монопольно одну ОС (в данном случае можно использовать автоматическое разбиение диска программой установки Linux).
  • В качестве альтернативной ОС. Выбор загружаемой ОС происходит в меню при включении компьютера. При таком способе установки обязательно необходимо сделать резервные копии ценных данных; высвободить место на жестком диске для разделов Linux (минимально требуются: раздел для корневой файловой системы и раздел подкачки). Далее в процессе установки потребуется установить в загрузочном секторе диска ( MBRMaster Boot Record) загрузчик-меню выбора ОС (стандартный Linux – grub или lilo, или альтернативный).
  • Использовать LiveCD – ОС, загружаемая с CD или DVD.
  • Как виртуальную машину.
  • В рамках данного курса рекомендуется использовать последний вариант. Среда виртуализации не требует менять конфигурацию дисковых разделов: диски виртуальной машины будут представлены в виде файлов на диске компьютера; позволяет легко переключаться между основной системой и виртуальными машинами. Виртуальная сеть дает возможность отлаживать различные сетевые конфигурации, запуская на одном физическом компьютере две и более систем.

    Программное обеспечение виртуализации VirtualBox

    Виртуализация (в данном контексте) - возможность запускать несколько виртуальных операционных систем (гостевых операционных систем) одновременно на одном физическом компьютере (хосте), то есть фактически создать несколько виртуальных компьютеров. Данная возможность реализуется средствами специального ПО — гипервизора или менеджера виртуальных машин.

    В данной работе в качестве гипервизора используется программное обеспечение Oracle/SUN . VirtualBox должен быть установлен как приложение операционной системы физического компьютера (хостовой системы ). В качестве хостовых систем поддерживаются различные версии Windows, Linux, Solaris и MAC OS X (соответствующий пакет можно скачать с сайта).

    Управление виртуальными машинами осуществляется с помощью средства графического интерфейса пользователя, которое называется менеджер VirtualBox ( VirtualBox manager ). Рабочее окно программы (рис. 1.1.) содержит текстовое меню, набор кнопок, слева - область со списком виртуальных машин, справа — вкладки "Детали", "Снимки", "Описания", относящиеся к выбранной в списке виртуальной машине.

    (рис 1.1) Менеджер VirtualBox.

    Кнопка " Создать " предназначена для вызова мастера создания виртуальной машины. В процессе работы мастера пользователю необходимо указать имя виртуальной машины, выбрать тип и версию операционной системы, указать размер памяти для виртуальной машины, создать новый виртуальный жесткий диск или использовать файл существующего жесткого диска.

    Кнопка " Свойства " открывает окно настроек данной виртуальной машины. В частности, в списке свойств пункт "Носители" позволяет подключить к виртуальному приводу оптических дисков диск, вставленный в привод физического диска, а также iso-образ CD/DVD-диска (рис. 1.2.)

    (рис 1.2) Подключение образа CD-диска к оптическому приводу виртуальной машины.

    Кнопка " Старт " предназначена для запуска виртуальной машины. Виртуальная машина запускается в новом окне (рис 1.3.). Если кликнуть мышью в какую-либо область окна ВМ, то клавиатура и мышь перехватываются ВМ, для возврата управления в основную систему следует нажать хостовую клавишу (по умолчанию правый Ctrl).

    (рис 1.3) Работающая ВМ в среде VirtualBox.

    Меню окна работающей ВМ позволяет: включить полноэкранный режим, послать сигнал Ctrl+Alt+Del виртуальной машине, сделать паузу в работе ВМ, выключить ВМ, а также управлять различными устройствами, подключаемыми к ВМ.

    Указать порядок выбора носителей для загрузки можно в свойствах виртуальной машины в пункте "Система" на вкладке "Материнская плата" (рис. 1.4).

    (рис 1.4) Вкладка "Материнская плата" пункта "Система" свойств ВМ

    Перенос виртуальных машин между хостовыми системами осуществляется посредством импорта/экспорта: на источнике нужно сделать импорт ВМ (Файл — Импорт конфигурации), перенести полученные файлы на систему-назначение и на ней выполнить экспорт ВМ (Файл — Экспорт конфигурации).

    Основные приемы и особенности работы с .

    Сетевые возможности VirtualBox

    Гипервизор VirtualBox позволяет виртуальным машинам использовать сетевые подключения хостовой системы, а также создавать виртуальные сети для виртуальных машин. С помощью средств графического интерфейса пользователя для ВМ может быть настроено до 4-х сетевых адаптеров ( пункт "Сеть" свойств виртуальной машины - рис. 1.5).

    (рис 1.5) Настройка сети ВМ

    Каждый сетевой адаптер может быть настроен на один из следующих режимов работы:

  • Режим "Не подключен" (Not attached). В данном режиме адаптер присутствует в гостевой системе, но ведет себя так, как будто сетевой кабель в него не включен.
  • Режим "NAT". В данном режиме адаптер использует сетевые настройки основной системы при взаимодействии с сетью физического узла и прочими внешними сетями. Сетевая подсистема VirtualBox транслирует IP-трафик с исходным IP-адресом виртуальной машины в трафик с исходным адресом сетевого адаптера хостовой системы (трансляция сетевых адресов, Network Address Translation). Реализация NAT в VirtualBox имеет определенные ограничения, связанные с поддержкой протокола ICMP, широковещательного UDP -трафика и технологий виртуальных частных сетей.
  • Режим "Сетевой мост" (Bridged networking). В данном режиме сетевой адаптер ВМ подключается к сетевому адаптеру хостовой системы и обрабатывает сетевые пакеты непосредственно в обход сетевого стека хостовой системы ( адаптер хостовой системы работает с адаптером ВМ в режиме моста ).
  • Режим "Внутренняя сеть" (Internal Networking). Данная внутренняя сеть представляет собой физический сегмент, объединяющий включенные в него виртуальные машины, причем внутренняя сеть не имеет доступа к основной системе и внешним сетям.
  • Режим "Виртуальный адаптер хоста" (Host-only networking). Сеть объединяющая в данный сегмент хостовую систему и виртуальные машины, включенные в данный сегмент. Для этого режима VirtualBox создает в хостовой системе программный сетевой интерфейс и устанавливает на нем IP-адрес.
  • В режимах NAT и виртуального адаптера хоста VirtualBox предоставляет виртуальным машинам сервис динамической настройки протокола IP ( DHCP — Dynamic Host Configuration Protocol). Соответствующий сетевой адаптер, настроенный в ВМ на динамическую конфигурацию в данных режимах будет получать IP-параметры автоматически от DHCP -сервера VirtualBox.

    Упражнения

    Используя образ установочного диска Debian (предпочтительно DVD, так как содержит весь необходимый софт и не потребуется использование Интернет-репозиториев) создать виртуальный компьютер на основе Linux:

  • Используя мастер создания новой виртуальной машины, создать виртуальную машину в VirtualBox: указать имя ВМ, операционная система: Linux, версия: Debian, размер памяти: 256 Мбайт; создать новый загрузочный жесткий диск размером 800 Мбайт.
  • В свойствах созданной виртуальной машины подключить образ загрузочного установочного DVD-диска (или CD-диска) Debian.
  • Запустить виртуальную машину. С диска запустится программа установки Debian.
  • В процессе установки Debian:
  • выбрать русский язык и регион (меню "Choose language");
  • выбрать раскладку клавиатуры (меню "Выбор раскладки клавиатуры");
  • позволить инсталлятору настроить сеть автоматически (IP-адрес будет выдан DHCP-сервером NAT-интерфейса VirtualBox);
  • указать имя компьютера;
  • указать домен;
  • выбрать ручной метод разметки дисков (меню "Разметка дисков");
  • выбрать диск SCSI1 (0,0,0) (sda) и создать пустую таблицу разделов на нем;
  • создать два первичных раздела: раздел подкачки (128 Мбайт) и корневой раздел (точка монтирования – "/");
  • закончить разметку и записать изменения на диск;
  • установить пароль суперпользователя;
  • создать непривилегированного пользователя testuser и установить пароль для него;
  • Затем программа установки инсталлирует базовую систему.
  • в меню "Выбор программного обеспечения" оставить отмеченным пункт "Стандартная система";
  • выбрать способ переключения раскладки клавиатуры и временный переключатель (меню "Cyrillic on Console");
  • установить системный загрузчик GRUB в главную загрузочную запись;
  • перезагрузиться в установленную систему.
  • Примечание: В дальнейшем для установки через apt пакетов с DVD-диска, его необходимо предварительно примонтировать:
    # mount -t iso9660 /dev/cdrom /media/cdrom

    при этом, в /etc/apt/sources.list должно быть указано что-то вроде:

    deb cdrom:[Debian GNU/Linux 6.0.0 _Squeeze_ - Official i386 DVD Binary-1
      20110205-17:27]/ squeeze contrib main
    Страницы:

    Содержание:

  • Особенности использования Linux
  • Программное обеспечение виртуализации VirtualBox.
  • Сетевые возможности VirtualBox.
  • Особенности использования Linux

    В широком смысле под термином Linux понимают группу Unix-подобных операционных систем, основанных на открытом ядре Linux (нач. 90-х годов — Линус Торвальдс, университет Хельсинки) и различных библиотеках, утилитах и программах. Linux тесно связан с понятиями свободного программного обеспечения (free) и программного обеспечения с открытым исходным кодом (open-source). Данные понятия подкреплены юридически соотвествующими лицензиями для ПО ( GPL, BSD и т.д); обычно обозначают ПО с доступным исходным кодом (бинарный код запрещено распространять без исходного) и возможностью свободного использования, модификации и распространения.

    В узком смысле под термином Linux имеют в виду данный дистрибутив Linux — вариант работоспособной Linux-системы, включающий компиляцию ядра, набор системных скриптов и конфигурационных файлов, а также различное программное обеспечение. Условно можно сказать, что дистрибутив состоит из следующих компонентов: набора пакетов (форма представления ПО в дистрибутиве, включающая бинарный код, настройки, помощь и документацию или исходный код с настройками компиляции какого-либо вида ПО); ПО для управления, обновления и распространения пакетов (управление репозиториями ПО, загрузка ПО из удаленных репозиториев, определение и устранение зависимостей, средства создания пакетов и т.д.); ПО для инсталляции дистрибутива.

    Существует множество дистрибутивов Linux, различающихся основным форматом пакетов, функциональным назначением, набором программного обеспечения, поддержкой различных аппаратных платформ и т.д. В данном пособии используется Debian GNU/Linux или просто Debian, характеризующийся, в частности, развитой системой управления программным обеспечением и большой базой программного обеспечения, содержащегося в стандартных и дополнительных репозиториях.

    Основными способами взаимодействия и управления системой, используемыми в данном пособии, являются интерфейс командной строки и редактирование конфигурационных файлов. Интерфейс командной строки — такой способ взаимодействия с системой, при котором каждая строка, передаваемая пользователем системе, интерпретируется системой как команда, которую необходимо выполнить. Команды также можно группировать в пакетные исполняемые файлы ( сценарии ) для решения системных и прикладных задач. Концепция конфигурационных файлов подразумевает использование для хранения настроек системы и прикладного ПО текстовых файлов, формат которых одновременно воспринимаем пользователем и программным обеспечением. Необходимые знания по использованию интерфейса командной строки можно получить из соответствующих учебных пособий или справочника к дистрибутиву .

    Возможны различные варианты установки Linux на компьютер:

  • Монопольно одну ОС (в данном случае можно использовать автоматическое разбиение диска программой установки Linux).
  • В качестве альтернативной ОС. Выбор загружаемой ОС происходит в меню при включении компьютера. При таком способе установки обязательно необходимо сделать резервные копии ценных данных; высвободить место на жестком диске для разделов Linux (минимально требуются: раздел для корневой файловой системы и раздел подкачки). Далее в процессе установки потребуется установить в загрузочном секторе диска ( MBRMaster Boot Record) загрузчик-меню выбора ОС (стандартный Linux – grub или lilo, или альтернативный).
  • Использовать LiveCD – ОС, загружаемая с CD или DVD.
  • Как виртуальную машину.
  • В рамках данного курса рекомендуется использовать последний вариант. Среда виртуализации не требует менять конфигурацию дисковых разделов: диски виртуальной машины будут представлены в виде файлов на диске компьютера; позволяет легко переключаться между основной системой и виртуальными машинами. Виртуальная сеть дает возможность отлаживать различные сетевые конфигурации, запуская на одном физическом компьютере две и более систем.

    Программное обеспечение виртуализации VirtualBox

    Виртуализация (в данном контексте) - возможность запускать несколько виртуальных операционных систем (гостевых операционных систем) одновременно на одном физическом компьютере (хосте), то есть фактически создать несколько виртуальных компьютеров. Данная возможность реализуется средствами специального ПО — гипервизора или менеджера виртуальных машин.

    В данной работе в качестве гипервизора используется программное обеспечение Oracle/SUN . VirtualBox должен быть установлен как приложение операционной системы физического компьютера (хостовой системы ). В качестве хостовых систем поддерживаются различные версии Windows, Linux, Solaris и MAC OS X (соответствующий пакет можно скачать с сайта).

    Управление виртуальными машинами осуществляется с помощью средства графического интерфейса пользователя, которое называется менеджер VirtualBox ( VirtualBox manager ). Рабочее окно программы (рис. 1.1.) содержит текстовое меню, набор кнопок, слева - область со списком виртуальных машин, справа — вкладки "Детали", "Снимки", "Описания", относящиеся к выбранной в списке виртуальной машине.

    (рис 1.1) Менеджер VirtualBox.

    Кнопка " Создать " предназначена для вызова мастера создания виртуальной машины. В процессе работы мастера пользователю необходимо указать имя виртуальной машины, выбрать тип и версию операционной системы, указать размер памяти для виртуальной машины, создать новый виртуальный жесткий диск или использовать файл существующего жесткого диска.

    Кнопка " Свойства " открывает окно настроек данной виртуальной машины. В частности, в списке свойств пункт "Носители" позволяет подключить к виртуальному приводу оптических дисков диск, вставленный в привод физического диска, а также iso-образ CD/DVD-диска (рис. 1.2.)

    (рис 1.2) Подключение образа CD-диска к оптическому приводу виртуальной машины.

    Кнопка " Старт " предназначена для запуска виртуальной машины. Виртуальная машина запускается в новом окне (рис 1.3.). Если кликнуть мышью в какую-либо область окна ВМ, то клавиатура и мышь перехватываются ВМ, для возврата управления в основную систему следует нажать хостовую клавишу (по умолчанию правый Ctrl).

    (рис 1.3) Работающая ВМ в среде VirtualBox.

    Меню окна работающей ВМ позволяет: включить полноэкранный режим, послать сигнал Ctrl+Alt+Del виртуальной машине, сделать паузу в работе ВМ, выключить ВМ, а также управлять различными устройствами, подключаемыми к ВМ.

    Указать порядок выбора носителей для загрузки можно в свойствах виртуальной машины в пункте "Система" на вкладке "Материнская плата" (рис. 1.4).

    (рис 1.4) Вкладка "Материнская плата" пункта "Система" свойств ВМ

    Перенос виртуальных машин между хостовыми системами осуществляется посредством импорта/экспорта: на источнике нужно сделать импорт ВМ (Файл — Импорт конфигурации), перенести полученные файлы на систему-назначение и на ней выполнить экспорт ВМ (Файл — Экспорт конфигурации).

    Основные приемы и особенности работы с .

    Сетевые возможности VirtualBox

    Гипервизор VirtualBox позволяет виртуальным машинам использовать сетевые подключения хостовой системы, а также создавать виртуальные сети для виртуальных машин. С помощью средств графического интерфейса пользователя для ВМ может быть настроено до 4-х сетевых адаптеров ( пункт "Сеть" свойств виртуальной машины - рис. 1.5).

    (рис 1.5) Настройка сети ВМ

    Каждый сетевой адаптер может быть настроен на один из следующих режимов работы:

  • Режим "Не подключен" (Not attached). В данном режиме адаптер присутствует в гостевой системе, но ведет себя так, как будто сетевой кабель в него не включен.
  • Режим "NAT". В данном режиме адаптер использует сетевые настройки основной системы при взаимодействии с сетью физического узла и прочими внешними сетями. Сетевая подсистема VirtualBox транслирует IP-трафик с исходным IP-адресом виртуальной машины в трафик с исходным адресом сетевого адаптера хостовой системы (трансляция сетевых адресов, Network Address Translation). Реализация NAT в VirtualBox имеет определенные ограничения, связанные с поддержкой протокола ICMP, широковещательного UDP -трафика и технологий виртуальных частных сетей.
  • Режим "Сетевой мост" (Bridged networking). В данном режиме сетевой адаптер ВМ подключается к сетевому адаптеру хостовой системы и обрабатывает сетевые пакеты непосредственно в обход сетевого стека хостовой системы ( адаптер хостовой системы работает с адаптером ВМ в режиме моста ).
  • Режим "Внутренняя сеть" (Internal Networking). Данная внутренняя сеть представляет собой физический сегмент, объединяющий включенные в него виртуальные машины, причем внутренняя сеть не имеет доступа к основной системе и внешним сетям.
  • Режим "Виртуальный адаптер хоста" (Host-only networking). Сеть объединяющая в данный сегмент хостовую систему и виртуальные машины, включенные в данный сегмент. Для этого режима VirtualBox создает в хостовой системе программный сетевой интерфейс и устанавливает на нем IP-адрес.
  • В режимах NAT и виртуального адаптера хоста VirtualBox предоставляет виртуальным машинам сервис динамической настройки протокола IP ( DHCP — Dynamic Host Configuration Protocol). Соответствующий сетевой адаптер, настроенный в ВМ на динамическую конфигурацию в данных режимах будет получать IP-параметры автоматически от DHCP -сервера VirtualBox.

    Упражнения

    Используя образ установочного диска Debian (предпочтительно DVD, так как содержит весь необходимый софт и не потребуется использование Интернет-репозиториев) создать виртуальный компьютер на основе Linux:

  • Используя мастер создания новой виртуальной машины, создать виртуальную машину в VirtualBox: указать имя ВМ, операционная система: Linux, версия: Debian, размер памяти: 256 Мбайт; создать новый загрузочный жесткий диск размером 800 Мбайт.
  • В свойствах созданной виртуальной машины подключить образ загрузочного установочного DVD-диска (или CD-диска) Debian.
  • Запустить виртуальную машину. С диска запустится программа установки Debian.
  • В процессе установки Debian:
  • выбрать русский язык и регион (меню "Choose language");
  • выбрать раскладку клавиатуры (меню "Выбор раскладки клавиатуры");
  • позволить инсталлятору настроить сеть автоматически (IP-адрес будет выдан DHCP-сервером NAT-интерфейса VirtualBox);
  • указать имя компьютера;
  • указать домен;
  • выбрать ручной метод разметки дисков (меню "Разметка дисков");
  • выбрать диск SCSI1 (0,0,0) (sda) и создать пустую таблицу разделов на нем;
  • создать два первичных раздела: раздел подкачки (128 Мбайт) и корневой раздел (точка монтирования – "/");
  • закончить разметку и записать изменения на диск;
  • установить пароль суперпользователя;
  • создать непривилегированного пользователя testuser и установить пароль для него;
  • Затем программа установки инсталлирует базовую систему.
  • в меню "Выбор программного обеспечения" оставить отмеченным пункт "Стандартная система";
  • выбрать способ переключения раскладки клавиатуры и временный переключатель (меню "Cyrillic on Console");
  • установить системный загрузчик GRUB в главную загрузочную запись;
  • перезагрузиться в установленную систему.
  • Примечание: В дальнейшем для установки через apt пакетов с DVD-диска, его необходимо предварительно примонтировать:
    # mount -t iso9660 /dev/cdrom /media/cdrom

    при этом, в /etc/apt/sources.list должно быть указано что-то вроде:

    deb cdrom:[Debian GNU/Linux 6.0.0 _Squeeze_ - Official i386 DVD Binary-1
      20110205-17:27]/ squeeze contrib main
    Вернуться к учебному плану