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 S t r o n a
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 S t r o n a
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 S t r o n a
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 S t r o n a
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 S t r o n a
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 S t r o n a