Команды настройки протокола IP

Содержание:

1. Протокол IP как средство организации межсетевого взаимодействия.
2. Управление IP-адресами в Linux.
3. Несколько IP-адресов на одном сетевом интерфейсе.
4. Управление ARP -таблицей.
5. Управление маршрутами.

Протокол IP как средство организации межсетевого взаимодействия

Сетевой уровень модели сетевого взаимодействия обеспечивает доставку пакетов для узлов составной сети [1] (совокупности подсетей, построенных на основе различных технологий уровня интерфейсов и использующих различные типы магистральных каналов для взаимодействия).

Основой сетевого уровня является интернет-протокол IP (Internet Protocol), имеющий следующие ключевые особенности:

1. IP внедряет данные вышележащих уровней в соответствующие единицы передачи информации - сетевые пакеты;
2. IP является протоколом без установления соединения, т. е. не требует физического или логического канала и не гарантирует доставку пакетов;
3. IP представляет собой маршрутизируемый протокол. Организация протокола IP обеспечивает схему доставки пакетов на основе IP-адресации и группировки сетевых узлов в подсети.

Каждый IP-пакет помимо данных вышележащего уровня содержит заголовок, в котором указаны IP-адреса отправителя и получателя, а также описан ряд параметров: тип службы, идентификационную информацию, номер протокола вышележащего уровня, параметры, используемые при фрагментации, контрольную сумму и т.д. (более подробные сведения приведены в [ 7 ] [ 23 ] ). Длина IP-заголовка составляет 20 байт, максимальная длина пакета ( MTU ) — 64Кбайт (реальная длина пакета ограничена возможностями передающей среды).

IP-адрес ( сетевой адрес ) протокола IP версии 4 (IPv4) представляет собой 4-х байтовый номер, который принято записывать в десятичной форме, разделяя байты точкой (например: 192.168.4.3). Схема адресации составной сети (в т.ч. сети Интернет) является независимой от способов адресации узлов в отдельных сетях [ 7 ] . Сетевой адрес объединяет в себе информацию об адресе сети и адресе узла в данной сети.

Для решения задачи определения сетевой части IP-адреса (количество бит в IP-адресе, отведенное для записи адреса сети, обычно располагаемое в "начале") наиболее распространен механизм сетевых масок (двоичная запись маски содержит единицы в тех разрядах, которые должны в IP-адресе интерпретироваться как номер сети).Маска может записываться в формате, подобном IP-адресу, а также путем указания количества бит, отведенных для адреса сети (например, 255.255.255.0 то же самое, что и /24 ). Результатом операции логического умножения IP-адреса и маски будет адрес сети, которой принадлежит данный узел.

Примеры интерпретации IP-адресов в зависимости от маски сети:

192.168.92.0/24 — сеть, включающая узлы от 1 до 254 ( 0 — адрес сети; 255 — зарезервирован для широковещательных рассылок, каждый последний узел в сети).

192.168.92.5 255.255.255.0 — узел в сети 192.168.92.0.

192.168.92.130/25 — узел в сети 192.168.92.128, которая включает узлы от 129 до 254.

Манипулируя масками, можно объединять и разделять диапазон IP-адресов. Например, сеть 192.168.9.0/24 может быть разбита на две подсети путем увеличения сетевой части адреса на 1 бит: 192.168.9.0/25 (узлы 1-126 ) и 192.168.9.128/25 (узлы 129-254 ).

Управление адресацией сети Интернет осуществляется по иерархической схеме (региональные центры выдачи IP-адресов - национальные центры — Интернет-провайдеры — клиенты -субклиенты и т. д.). В качестве координатора выступает некоммерческая организация ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers). Для организации локальных (автономных) сетей (не имеющих непосредственного доступа к сети Интернет) используются зарезервированные диапазоны IP-адресов: 10.0.0.0/8, 172.16.0.0-172.31.0.0/12, 192.168.0.0/16.

Управление IP-адресами в Linux

Для того, чтобы сетевой протокол мог использовать физический интерфейс, необходимо добавить соответствующий адрес (настроить логический интерфейс). В случае стека TCP/IP минимальными настройками протокола IP, позволяющими узлу взаимодействовать с другими узлами подсети в рамках локального сегмента (широковещательного домена) являются IP-адрес и маска подсети.

Для конфигурирования протокола IP на сетевом интерфейсе с помощью командной строки можно использовать команду address (addr) утилиты ip пакета iproute2 или традиционную команду ifconfig.

Для просмотра списка IP-адресов используется команда ip addr show [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] . Вывод команды содержит список сетевых интерфейсов, их параметров, а также список IP-адресов ( пример 4.1.) на каждом интерфейсе. Можно вывести информацию только по данному интерфейсу, указав его имя (например, ip addr show eth0 ).

$ ip addr show 
 1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 16436 qdisc noqueue state UNKNOWN  
     link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00 
     inet 127.0.0.1/8 scope host lo 
     inet6 ::1/128 scope host  
        valid_lft forever preferred_lft forever 
 2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP qlen 1000 
     link/ether 00:1d:72:01:ab:93 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff 
     inet 192.168.11.11/24 brd 192.168.11.255 scope global eth0 
     inet6 fe80::21d:72ff:fe01:ab93/64 scope link  
        valid_lft forever preferred_lft forever 
 3: irda0: <NOARP> mtu 2048 qdisc noop state DOWN qlen 8 
     link/irda 00:00:00:00 brd ff:ff:ff:ff 
 4: vboxnet0: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state DOWN qlen 1000 
     link/ether 0a:00:27:00:00:00 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff 
 5: ppp0: <POINTOPOINT,MULTICAST,NOARP,UP,LOWER_UP> mtu 1400 qdisc 
     pfifo_fast state UNKNOWN qlen 3 link/ppp inet 10.31.46.4 peer 172.20.20.1/32 
     scope global ppp0

Каждая запись о сетевом адресе может содержать информацию о типе адреса ( inet — адрес IPv4, inet6 — IPv6 и т. д.), непосредственно адрес, маску подсети (количество сетевых бит), широковещательный адрес данной сети, область видимости ( scope global — действителен везде, scope link — только для данного устройства, scope host — для данного узла) и имя логического интерфейса.

Сведения подобного рода также предоставляет команда ifconfig, дополнительно отображая статистику работы сетевого интерфейса ( пример 4.2).

$ ifconfig eth0 
 eth0   Link encap:Ethernet  HWaddr 00:1d:72:01:ab:93   
           inet addr:192.168.11.11  Bcast:192.168.11.255  Mask:255.255.255.0 
           inet6 addr: fe80::21d:72ff:fe01:ab93/64 Scope:Link 
           UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1 
           RX packets:69333 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 
           TX packets:69736 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 
           collisions:0 txqueuelen:1000  
           RX bytes:37148192 (37.1 MB)  TX bytes:5619320 (5.6 MB) 
           Interrupt:16

Для удаления IP-адреса используется команда ip addr del пример 4.3. При этом необходимо указать удаляемый IP-адрес ( 192.168.11.11 ), маску подсети (/24) и имя интерфейса ( dev eth0 ). Изменение параметров сети требует полномочий суперпользователя.

# ip address del 192.168.11.11/24 dev eth0 
 # ip addr show eth0 
 2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP qlen 1000 
     link/ether 00:1d:72:01:ab:93 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff 
     inet6 fe80::21d:72ff:fe01:ab93/64 scope link  
        valid_lft forever preferred_lft forever

Для добавления IP-адреса используется команда ip addr add (пример 4.4.). При этом необходимо указать добавляемый IP-адрес, маску подсети, имя интерфейса, а также широковещательный адрес (в данном случае автоматически рассчитать широковещательный адрес на основе маски: brd +, можно также указать адрес вручную: brd 192.168.11.255 ).

# ip address add 192.168.11.11/24 brd + dev eth0

Добавить IP-адрес можно также с помощью команды ifconfig (пример 4.5).

# ifconfig eth0 inet up 192.168.11.11 netmask 255.255.255.0