Linux для диагностики сети

Мониторинг сети Linux

Во многих случаях может понадобиться отследить нагрузку на сеть, посмотреть сколько данных передается и какие пользователи, программы или компьютеры занимают канал. Особенно часто такие задачи возникают перед системными администраторами, перед которыми стоит задача отслеживать работу сети целой компании. Но также это может быть полезно и обычным пользователям.

В этой статье мы рассмотрим как выполняется мониторинг сети Linux. Для этого можно использовать различные утилиты. Начиная от сетевых анализаторов, таких как Wireshark и tcpdump до более простых инструментов, таких как iptraf.

Как работает мониторинг сети?

Все данные, которые распространяются через интернет передаются в виде пакетов определенного размера. Данные разделяются на части определенного размера и из них составляются пакеты, которые будут отправлены в ядро системы а затем в сеть, где пройдут путь из многих компьютеров и маршрутизаторов пока достигнут цели. С помощью специального программного обеспечения мы можем отслеживать сколько пакетов и какого размера проходит через наш компьютер и неважно, были они созданы локальной программой или получены из сети.

Таким образом, очень просто можно узнать какая сейчас нагрузка на сеть, какие программы или сервисы создали пакеты, и даже что содержится в этих пакетах и что делает пользователь.

Мониторинг сети с помощью iptraf

iptraf — это одна из самых лучших программ для мониторинга сети в Linux. Она предоставляет очень удобный интерактивный интерфейс, с помощью которого можно наглядно увидеть всю необходимую информацию, причем достаточно подробно. Утилита не поставляется по умолчанию, но она достаточно популярна, поэтому вы можете установить ее из официальных репозиториев. Для этого в Ubuntu выполните команду:

sudo apt install iptraf

А в CentOS / Red Hat выполните:

sudo yum install iptraf

После установки утилиты для ее запуска просто наберите в терминале iptraf-ng:

Перед вами откроется интерактивный интерфейс на основе Ncurses, в котором необходимо выбрать нужное действие. Здесь доступны монитор пропускной способности сети, статистика по интерфейсу, статистика по сбоям и монитор локальной сети.

Обратите внимание на нижнюю часть окна, там отображается описание выбранного действия, а также находятся подсказки по горячим клавишам.Например, для просмотра сетевых соединений и статистики трафика для каждого из них выберите IP traffic moitor. Затем вам будет необходимо выбрать сетевой интерфейс, например, enp2s0:

Дальше вы увидите все IP адреса, с которыми сейчас выполняется взаимодействие. Здесь можно увидеть направление отправки пакетов, количество пакетов и общий объем переданных или полученных данных в байтах.

С помощью других пунктов меню можно посмотреть статистику по интерфейсу или статистику по работе локальной сети. Утилита даже может работать в неразборчивом режиме, чтобы собирать максимум данных про локальную сеть.

Также поддерживаются фильтры, которые позволяют отфильтровывать информацию только по определенному критерию. Например, чтобы создать фильтр откройте меню Filters, затем выберите IP. , а дальше Apply new filter:

Затем нужно указать имя фильтра:

На следующем этапе вы можете расписать нужные параметры фильтрации:

Чтобы применить фильтр нужно выбрать Apply filter и выбрать имя фильтра из списка:

Теперь в любом пункте статистики будет отображаться только та информация, которая подходит под созданный фильтр.

Мониторинг трафика Linux чаще всего выполняется администраторами именно с помощью этой утилиты. Видео про использование утилиты:

Мониторинг сети с помощью других утилит

Самая мощная программа для мониторинга сети — это iptraf. Она предоставляет всю необходимую для администраторов информацию. Но, кроме нее, существуют и другие продукты. Рассмотрим их более подробно.

1. iftop

Утилита имеет более простой интерфейс и отображает намного меньше информации. Она выводит ip адреса отправителя и получателя, а также количество переданных или полученных данных за несколько последних секунд:

Установить программу в Ubuntu можно командной:

sudo apt install iftop

Хотя здесь отображается информация по каждому соединению, программа не может идентифицировать программу, которая создает пакеты.

2. nload

nload — это очень простая утилита, которая отображает только скорость входящих и исходящих соединений. Это позволяет сделать примитивный анализ сети linux и определить нагрузку. Отображается текущая скорость, максимальная и минимальная скорость за период работы. Также данные о скорости выводятся в виде графика, поэтому вам будет достаточно беглого взгляда, чтобы понять что происходит.

Для установки программы в Ubuntu используйте команду:

sudo apt install nload

3. nethogs

Nethogs — это достаточно интересная утилита для мониторинга сетей, которая выделяется среди других. С помощью нее можно посмотреть какой процесс создает тот или иной трафик. Здесь отображаются PID процессов и имена пользователей, отсортированные по занимаемой пропускной способности сети:

Программа, как и другие доступна из официальных репозиториев, поэтому у вас не возникнет проблем с установкой:

sudo yum install nethogs

4. bmon

Утилита bmon позволяет отображать достаточно подробно статистику по каждому сетевому интерфейсу. Она работает похоже на nload и выводит график кроме текстовой информации:

Для установки программы выполните:

sudo apt install bmon

5. Vnstat

Vnstat отличается от всех инструментов, рассмотренных выше. Программа работает постоянно в фоновом режиме и собирает информацию об использовании сети в лог файл. Далее можно посмотреть какой была нагрузка за определенный период. Для установки утилиты выполните:

sudo apt install vnstat

Далее необходимо запустить сервис, для этого выполните такую команду:

sudo systemctl start vnstat

Далее необходимо немного подождать, пока утилита соберет данные и можно просматривать статистику:

Здесь будет отображаться информация о нагрузке на сеть с указанием дат и периодов. Также вы можете посмотреть доступную информацию в реальном времени. Для этого используйте опцию -l:

Видео про использование и настройку vnstat:

6. bwm-ng

Это еще одна утилита, очень простая в использовании, которая позволяет следить за сетевой нагрузкой в режиме реального времени. Отображаются все доступные сетевые интерфейсы в системе:

Для установки утилиты выполните такую команду:

sudo apt install bwm-ng

7. speedometer

Это еще один простой инструмент, который позволяет выполнить мониторинг сети и выводит данные в виде красивых графиков. Для установки программы выполните:

sudo pip install speedometer

Как видите, она есть в официальных репозиториев не всех дистрибутивов, зато вы можете установить программу из репозитория python.

speedometer -r enp2s0f0 -t enp2s0f0

Опция -r указывает интерфейс, с которого необходимо отображать количество полученных пакетов, а опция -t — отправленных.

8. netwatch

Netwatch — это небольшая утилита, которая входит в набор инструментов Netdiag и показывает сетевые соединения между локальной и удаленными системами, а также скорость, с которой будут передаваться данные. Для установки программы используйте:

sudo apt install netdiag

Затем для запуска:

9. ifstat

Утилита ifstat показывает пропускную способность сети, измеряя количество переданных и принятых пакетов. Вывод утилиты можно использовать и анализировать в других программах. Утилита не выводит информацию об ip адресах или других параметрах, а только скорость. Для установки используйте:

sudo apt install ifstat

10. trafshow

Это утилита, очень похожа на iftop, которая отображает не только скорость передачи, но и сами соединения. Здесь выводится информация по соединениях, размеры пакетов и протокол. Для установки программы наберите:

sudo apt install trafshow

Осталось запустить программу:

Выводы

В этой статье мы рассмотрели команду Iptraf, а также еще несколько полезных утилит, с помощью которых можно выполнять мониторинг сети linux на сервере или домашнем компьютере. Некоторые из этих инструментов можно использовать даже в корпоративной среде. В качестве альтернативы вы можете использовать инструменты с веб-интерфейсом. Некоторые из них перечислены в статье системы мониторинга Linux. А какие инструменты мониторинга используете вы? Напишите в комментариях!

Источник

Настройка сети в Linux, диагностика и мониторинг

Содержание

Доброго времени, уважаемые читатели. Публикую вторую часть статьи о сетевой подсистеме Linux. В текущей части основной упор сделан на реализацию сети в Linux (как настроить сеть в Linux, как продиагностировать сеть в Linux и поддерживать в рабочем состоянии сетевую подсистему в Linux).

Настройка TCP/IP в Linux для работы в сети Ethernet

Для работы с сетевыми протоколами TCP/IP в Linux достаточно наличие только петлевого интерфейса, но если необходимо объединить хосты между собой, естественно, необходимо наличие сетевого интерфейса, каналов передачи данных (например витая пара), возможно, какого-либо сетевого оборудования. Так же, необходимо наличие установленных утилит для настройки сети (/sbin/ifconfig, /sbin/route и др.), обычно поставляемые в пакете net-tools. Так же необходимо наличие конфигурационных файлов для сети (например /etc/hosts) и поддержку сети ядром Linux.

Параметры сети

Начнем понимание сетевых механизмов Linux с ручного конфигурирования сети, то есть со случая, когда IP адрес сетевого интерфейса статичен. Итак, при настройке сети, необходимо учесть и настроить следующие параметры:

IP-адрес — как уже говорилось в первой части статьи — это уникальный адрес машины, в формате четырех десятичных чисел, разделенных точками. Обычно, при работе в локальной сети, выбирается из частных диапазонов, например: 192.168.0.1

Маска подсети — так же, 4 десятичных числа, определяющие, какая часть адреса относиться к адресу сети/подсети, а какая к адресу хоста. Маска подсети является числом, которое складывается (в двоичной форме) при помощи логического И, с IP-адресом и в результате чего выясняется, к какой подсети принадлежит адрес. Например адрес 192.168.0.2 с маской 255.255.255.0 принадлежит подсети 192.168.0.

Адрес подсети — определяется маской подсети. При этом, для петлевых интерфейсов не существует подсетей.

Широковещательный адрес — адрес, используемый для отправки широковещательных пакетов, которые получат все хосты подсети. Обычно, он равен адресу подсети со значением хоста 255, то есть для подсети 192.168.0 широковещательным будет 192.168.0.255, аналогично, для подсети 192.168 широковещательным будет 192.168.255.255. Для петлевых интерфейсов не существует широковещательного адреса.

IP адрес шлюза — это адрес машины, являющейся шлюзом по-умолчанию для связи с внешним миром. Шлюзов может быть несколько, если компьютер подключен к нескольким сетям одновременно. Адрес шлюза не используется в изолированных сетях (не подключенных к глобальной сети), потому что данным сетям некуда отправлять пакеты вне сети, то же самое относиться и к петлевым интерфейсам.

Файлы настроек сети в Linux (конфигурационные файлы)

Для понимания работы сети в Linux, я бы обязательно посоветовал ознакомиться со статьей «Этапы загрузки Linux». В целом, вся работа Linux основана на процессе init, который рождается при загрузке ОС и плодит своих потомков, которые в свою очередь и выполняют всю необходимую работу, будь то запуск bash или демона. Да, и вся загрузка Linux основана на скриптах bash, в которых прописана вся последовательность запуска мелких утилит с различными параметрами, которые последовательно запускаются/останавливаются при запуске/остановке системы. Аналогично запускается и сетевая подсистема Linux. Каждый дистрибутив Linux имеет слегка отличающийся от других механизм инициализации сети, но общая картина, думаю, после прочтения будет ясна. Если просмотреть стартовые скрипты сетевой подсистемы какого-либо дистрибутива Linux, то, как настроить конфигурацию сети с помощью конфигурационных файлов, станет более-менее понятно, например у Debian/Ubuntu (за основу возьмем эту ветвь дистрибутивов) за инициализацию сети отвечает скрипт /etc/init.d/networking , просмотрев содержимое которого:

можно найти несколько функций, проверяющих наличие подключенных сетевых файловых систем (check_network_file_systems(), check_network_swap()), а так же проверку существования какого-то пока непонятного конфига /etc/network/options (функция process_options()), а в самом низу, конструкцией case «$1» in проверяется первый параметр переданный скрипту и в соответствии с введенным параметром (start/stop/force-reload|restart или любое дугое) производит определенные действия. Из этих самых «определенных действий», на примере аргумента start видно, что сначала запускается функция process_options, далее отправляется в лог фраза Configuring network interfaces, и запускается команда ifup -a. Если посмотреть man ifup, то видно что данная команда читает конфиг из файла /etc/network/interfaces и согласно ключу -a запускает все интерфейсы имеющие параметр auto.

Соответственно, прочитав man interfaces (rus) или man interfaces (eng), становиться ясно, как же в Debian/Ubuntu настроить какой-либо сетевой интерфейс с помощью конфига /etc/network/interfaces. Ниже, пример данного конфигурационного файла для 3х интерфейсов: петлевой (lo), со статичным IP (eth2) и IP получаемым по dhcp (eth0):

В данном конфиге строки allow-hotplug и auto — это синонимы и интерфейсы будут подняты по команде ifup -a. Вот, собственно, и вся цепь работы сетевой подсистемы. Аналогично, в других дистрибутивах: в RedHat и SUSE сеть запускается скриптом /etc/init.d/network. Рассматрев его, аналогично можно найти, где лежит конфигурация сети.

/etc/hosts

Данный файл хранит перечень IP адресов и соответствующих им (адресам) имен хостов.Формат файла ничем не отличается от мастдайного:

/etc/networks

Данный файл хранит имена и адреса локальной и других сетей. Пример:

При использовании данного файла, сетями можно управлять по имени. Например добавить маршрут не route add 192.168.1.12, а route add home-network.

/etc/nsswitch.conf

Файл определяет порядок поиска имени хоста/сети, за данную настройку отвечают строки:

Параметр files указывает использовать указанные файлы (/etc/hosts и /etc/networks соответственно), параметр dns указывает использовать службу dns.

/etc/resolv.conf

Этот файл определяет параметры механизма преобразования сетевых имен в IP адреса. Пример:

В современных дистрибутивах Linux используется динамическая генерация данного файла, с помощью утилиты resolvconf. Она является посредником между службами, динамически предоставляющими сервера имен (например DHCP client) и службами, использующими данные сервера имен. Статические адреса DNS серверов, в случае использования resolvconf, задаются внутри /etc/network/interfaces (подробнее об этом — в разделе настройки).

Настройка сети

Настройка сети подробно разобрана в отдельной статье.

Диагностика сети Linux

Существует большое количество инструментов диагностики сети в Linux, зачастую, они очень похожи на утилиты от Microsoft. Я рассмотрю 3 основные утилиты диагностики сети, без которых выявить неполадки будет проблематично.

Думаю, что данная утилита знакома чуть ли не каждому. Работа этой утилиты заключается в отправке т.н. пакетов ICMP удаленному серверу, который будет указан в параметрах команды, сервер возвращает отправленные команды, а ping подсчитывает время требуемое отправленному пакету, чтобы дойти до сервера и вернуться. Например:

Так же, утилита ping интересна тем, что может позволить увидеть, где именно возникли неполадки. Допустим, утилита ping выводит сообщение network not reachable (сеть недоступна), либо другое аналогичное сообщение. Это, скорее всего, говорит о некорректной настройке вашей системы. В таком случае, можно послать пакеты по IP-адресу провайдера, чтобы понять, в каком месте возникает проблема (между локальным ПК или «дальше»). Если Вы подключены к интернету через маршрутизатор, то можно послать пакеты по его IP. Соответственно, если проблема проявиться уже на этом этапе, это говорит, о неправильном конфигурировании локальной системы, либо о повреждении кабеля, если маршрутизатор отзывается, а сервер провайдера нет, то проблема — в канале связи провайдера и т.д. Наконец, если неудачей завершилось преобразовании имени в IP, то можно проверить связь по IP, если ответы будут приходить корректно, то можно догадаться, что проблема в DNS .

Следует отметить, что данная утилита не всегда надежный инструмент для диагностики. Удаленный сервер может блокировать ответы на ICMP запросы.

traceroute

Простым языком, команда называется трассировка маршрута. Как можно понять из названия — данная утилита покажет по какому маршруту шли пакеты до хоста. Утилита traceroute несколько похожа на ping, но отображает больше интересной информации. Пример:

Источник