Постоянные сетевые конфигурации (на примере Debian/GNU Linux)

Содержание:

Автоматическая инициализация сетевой подсистемы

Пакет ifupdown является комплексным средством настройки параметров сети, в частности используется для инициализации сети при загрузке операционной системы в Debian GNU\Linux (совместно с соответствующими скриптами ifupdown-clean, ifupdown, networking, расположенными в каталоге /etc/init.d) .

Пакет ifupdown содержит две команды ifup и ifdown для включения и отключения сетевого подключения (пример 5.1). Данные команды по умолчанию используют настройки, записанные в файле /etc/network/interfaces.

# ifdown eth1
# ifup eth1

Для запуска, перезапуска и останова сетевой подсистемы следует использовать скрипт /etc/init.d/networking c параметрами start, restart и stop соответственно (пример 5.2).

# /etc/init.d/networking restart

Файл настроек сетевых интерфейсов /etc/network/interfaces

Файл /etc/network/interfaces имеет текстовый формат, пригодный для редактирования администратором системы c помощью текстового редактора, в тоже время команды ifup и ifdown также способны его читать и распознавать указанные в нем настройки.

auto lo eth1 eth0
iface lo inet loopback

iface eth1 inet static
      address 192.168.1.100
      netmask 255.255.255.0
      gateway 192.168.1.1
      dns-nameservers 192.168.1.1

iface eth0 inet dhcp

Ключевое слово auto (пример 5.3) c перечислением через пробел имен интерфейсов указывает включать данные интерфейсы при старте системы. Ключевое слово iface является описанием интерфейса (общий формат: iface <имя_интерфейса> <тип адреса> <метод_настройки> ). Так:

Протокол DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) позволяет компьютеру автоматически получать по сети IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы сетевого интерфейса. Для использования протокола DHCP необходимо чтобы в данном широковещательном домене был настроен DHCP-сервер. При настройке сетевого устройства компьютер обращается к DHCP-серверу и получает требуемые сетевые параметры.

Добавление постоянного статического маршрута

Опции интерфейса в файле interfaces позволяют указать команды, которые необходимо выполнить при включении интерфейса (опция up ) и выключении (опция down ). В частности данные опции можно использовать для настройки дополнительных маршрутов (пример 5.4.).

Настроим постоянную сетевую конфигурацию для решения задачи, описанной в примере 4.13 (предыдущая лекция), с добавлением статического маршрута через альтернативный шлюз (приведен фрагмент файла /etc/network/interfaces):

iface eth1 inet static
      address 192.168.1.100
      netmask 255.255.255.0
      up ip route add 192.168.24.0/24 via 192.168.1.2
      gateway 192.168.1.1

Применим данную конфигурацию с помощью команд ifdown/ifup и просмотрим таблицу маршрутизации:

# ifdown eth1
# ifup eth1
# ip route show dev eth1
192.168.1.0/24  proto kernel  scope link  src 192.168.1.100 
192.168.24.0/24 via 192.168.1.2 
default via 192.168.1.1

Несколько IP-адресов на одном сетевом интерфейсе

Для решения задачи, описанной в примерах 4.6. и 4.7. (предыдущая лекция) отредактируем файл /etc/network/interfaces следующим образом (приведен отрывок файла):

auto eth1 eth1:add
iface eth1 inet static
      address 192.168.11.10
      netmask 255.255.255.0
      gateway 192.168.11.1

iface eth1:add inet static
      address 192.168.11.11
      netmask 255.255.255.0

В данном случае псевдоним задается через двоеточие после имени интерфейса. Также необходимо указать автоматический запуск нового интерфейса в параметре auto. Для применения данной конфигурации необходимо выполнить последовательность команд:

# ifdown eth1; ifup eth1; ifup eth1:add

или

# /etc/init.d/networking restart

Несколько виртуальных локальных сетей (VLAN) на одном интерфейсе

Технология виртуальных локальных сетей (Virtual Local Area Network, VLAN) позволяет в рамках одной физической коммутируемой сети выделить несколько изолированных на канальном уровне виртуальных сетей . Для организации VLAN необходимо, чтобы телекоммуникационное оборудование (коммутаторы) поддерживало эту функцию; для взаимодействия виртуальных локальных сетей друг с другом используют средства сетевого уровня (маршрутизация).

Существуют два способа группировки компьютеров сети в виртуальные сети :

Независимо от способа группировки коммутатор коммутирует фреймы (в том числе и широковещательные) в рамках VLAN и не коммутирует их между VLAN.

Для передачи данных между коммутаторами фреймы соответствующих виртуальных сетей маркируются (тегируются), т. е. в заголовке Ethernet-фрейма указывается номер виртуальной сети. Соответствующие порты, соединяющие коммутаторы друг с другом называются транковыми. В современных сетях для пересылки VLAN-трафика между коммутаторами используется протокол IEEE 802.1Q (могут встречаться также фирменные протоколы, совместимые с оборудованием данного производителя).

На рис. 5.1. изображен пример построения виртуальной локальной сети на основе группировки по портам. Порты, к которым подключены рабочие станции, настроены на коммутаторах как порты доступа, т. е. каждому порту доступа сопоставлен номер VLAN (1 или 2); при этом фреймы на этих портах "нетегированы". Коммутаторы и маршрутизатор соединены транковыми портами, на которых фреймы каждого VLAN нумеруются соответственно. На коммутаторах сети VLAN 1 и VLAN 2 изолированы друг от друга. Их взаимодействие происходит на маршрутизаторе на сетевом уровне (если фильтры маршрутизатора позволяют такое взаимодействие); для этого первой виртуальной сети сопоставлена IP-подсеть 192.168.1.0/24 и в ней маршрутизатор имеет адрес 192.168.1.1, вторая сеть — 192.168.2.0/24 и адрес интерфейса маршрутизатора - 192.168.2.1.

Ядро Linux поддерживает тегированные фреймы стандарта 802.1Q (пример 5.6). Для настройки VLAN используется утилита vconfig из пакета vlan. Ее необходимо установить из стандартных репозиториев Debian:

# apt-get install vlan

Пусть требуется подключить компьютер с Linux в рамках схемы, изображенной на рис. 5.1, таким образом чтобы он имел доступ как к первой виртуальной сети, так и второй. Для этого, предварительно необходимо настроить порт коммутатора, к которому подключается данный компьютер, как транковый. Затем в файле /etc/network/interfaces указать (приведен фрагмент файла):

auto vlan1
iface vlan1 inet static
   address 192.168.1.4
   netmask 255.255.255.0
   vlan_raw_device eth1

auto vlan2
iface vlan2 inet static
   address 192.168.2.4
   netmask 255.255.255.0
   vlan_raw_device eth1

где, номер виртуальной сети определяется в строке описания интерфейса ( vlan1 — первый, vlan2 — второй), а физический интерфейс определяется опцией vlan_raw_device (в данном случае eth1 ).

Для применения изменений перезапустим сетевую подсистему:

# /etc/init.d/networking restart

Отрывок вывода команды ip addr show для данной конфигурации:

4: vlan1@eth1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP 
    link/ether 08:00:27:66:6a:4f brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.1.4/24 brd 192.168.1.255 scope global vlan1
    inet6 fe80::a00:27ff:fe66:6a4f/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
5: vlan2@eth1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP 
    link/ether 08:00:27:66:6a:4f brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.2.4/24 brd 192.168.2.255 scope global vlan2
    inet6 fe80::a00:27ff:fe66:6a4f/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft foreve

Ключевые термины

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) - протокол для автоматической настройки сетевых параметров с использованием специального сервера DHCP.

DNS (Domain Name System) — иерархическая система, позволяющая преобразовать символьные имена узлов и ресурсов Интернет в IP-адреса и обратно.

Виртуальная локальная сеть ( VLAN, Virtual LAN) — изолированный сегмент сети уровня сетевых интерфейсов, не привязанный к физическому расположению узлов.

Краткие итоги

Упражнения