Linux работа с сетью через терминал

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

Управляем сетевыми подключениями в Linux с помощью консольной утилиты nmcli

Используйте все возможности инструмента управления сетевыми подключениями NetworkManager в командной строке Linux c помощью утилиты nmcli.

Утилита nmcli напрямую обращается к API для доступа к функциям NetworkManager.

Она появилась в 2010 году и для многих стала альтернативным способом настройки сетевых интерфейсов и соединений. Хотя кто-то до сих пор использует ifconfig. Так как nmcli — это инструмент интерфейса командной строки (CLI), предназначенный для использования в окнах терминалов и скриптах, он идеально подходит для системных администраторов, работающих без GUI.

Синтаксис команд nmcli

В общем виде синтаксис выглядит так:

• options — это параметры, которые определяют тонкости работы nmcli,
• section (секция) — определяет, какими возможностями утилиты пользоваться,
• action (действие) — позволяет указать, что, собственно, нужно сделать.

Всего существует 8 секций, каждая из которых связана с каким-то набором команд (действий):

• Help выдаёт справку о командах ncmcli и их использовании.
• General возвращает статус NetworkManager и глобальную конфигурацию.
• Networking включает команды для запроса состояния сетевого подключения и включения / отключения подключений.
• Radio включает команды для запроса состояния подключения к сети WiFi и включения / отключения подключений.
• Monitor включает команды для мониторинга активности NetworkManager и наблюдения за изменениями состояния сетевых подключений.
• Connection включает команды для управления сетевыми интерфейсами, для добавления новых соединений и удаления существующих.
• Device в основном используется для изменения параметров, связанных с устройствами (например, имени интерфейса) или для подключения устройств с использованием существующего соединения.
• Secret регистрирует nmcli в качестве «секретного агента» NetworkManager, который прослушивает тайные сообщения. Эта секция используется редко, потому что nmcli при подключении к сетям по дефолту работает именно так.

Простые примеры

Перед началом работы убедитесь, что NetworkManager запущен и nmcli может общаться с ним:

Часто работу начинают с просмотра всех профилей сетевых подключений:

Это команда использует действие show для секции Connection.

На тестовой машине крутится Ubuntu 20.04. В данном случае мы нашли три проводных подключения: enp0s3, enp0s8, and enp0s9.

Управление подключениями

Важно понимать, что в nmcli под термином Connection мы подразумеваем сущность, которая содержит всю информацию о соединении. Другими словами, это конфигурация сети. Connection инкапсулирует всю информацию, связанную с соединениями, включая канальный уровень и информацию об IP-адресации. Это уровень 2 и уровень 3 в сетевой модели OSI.

Когда вы настраиваете сеть в Linux, вы обычно настраиваете соединения, которые в конечном итоге будут привязаны к сетевым устройствам, которые в свою очередь являются сетевыми интерфейсами, установленными на компьютере. Когда устройство использует соединение, оно считается активным или поднятым. Если соединение не используется, то оно неактивно или сброшено.

Добавление сетевых соединений

Утилита nmcli позволяет быстро добавлять и сразу же настраивать соединения. Например, чтобы добавить Wired connection 2 (с enp0s8), нужно от имени суперпользователя запустить следующую команду:

В опции type мы указываем, что это будет Ethernet-соединение, а в опции ifname (interface name) указываем сетевой интерфейс, который хотим использовать.

Вот что будет после запуска команды:

Создано новое соединение, ethernet-enp0s8. Ему был назначен UUID, тип подключения — Ethernet. Поднимем его с помощью команды up:

Ещё раз проверяем список активных соединений:

Добавлено новое соединение ethernet-enp0s8, оно активно и использует сетевой интерфейс enp0s8.

Настройка подключений

Утилита nmcli позволяет легко менять параметры уже существующих подключений. Например, вам нужно сменить динамический (DHCP) на статический IP-адрес.

Пусть нам нужно установить IP-адрес равным 192.168.4.26. Для этого используем две команды. Первая непосредственно установит IP-адрес, а вторая переключит метод установки IP-адреса на значение «вручную» (manual):

Не забудьте также задать маску подсети. Для нашего тестового подключения это 255.255.255.0, или с /24 для бесклассовой маршрутизации (CIDR).

Чтобы изменения вступили в силу, нужно деактивировать и затем активировать соединение вновь:

Если вам наоборот нужно установить DHCP, вместо manual используйте auto:

Работа с устройствами

Для этого мы используем секцию Device.

Проверка статуса устройств

Запрос информации об устройстве

Для этого используем действие show из секции Device (нужно обязательно указать имя устройства). Утилита показывает достаточно много информации, часто на нескольких страницах.
Давайте посмотрим на интерфейс enp0s8, который использует наше новое соединение. Убедимся, что оно использует ровно тот IP-адрес, который мы установили ранее:

Информации достаточно много. Выделим главное:

• Имя сетевого интерфейса: enp0s8.
• Тип соединения: проводное Ethernet-соединение.
• Мы видим MAC-адрес устройства.
• Указан Maximum transmission unit (MTU) — максимальный размер полезного блока данных одного пакета, который может быть передан протоколом без фрагментации.
• Устройство в данный момент подключено.
• Имя соединения, которое использует устройство: ethernet-enp0s8.
• Устройство использует тот IP-адрес, который мы установили ранее: 192.168.4.26/24.

Другая информация относится к дефолтным параметрам маршрутизации и шлюза соединения. Они зависят от конкретной сети.

Интерактивный редактор nmcli

У nmcli также имеется простенький интерактивный редактор, в котором кому-то работать может быть комфортнее. Чтобы запустить его, например, для соединения ethernet-enp0s8, используйте действие edit:

У него также есть небольшая справка, которая, правда, уступает по размеру консольной версии:

Если вы введёте команду print и нажмёте Enter, nmcli отобразит все свойства соединения:

Например, чтобы задать для подключения свойство DHCP, введите goto ipv4 и нажмите Enter:

Затем пропишите set method auto и нажмите Enter:

Если вы хотите очистить статический IP-адрес, нажмите Enter. В противном случае введите no и нажмите Enter. Вы можете сохранить его, если думаете, что он понадобится вам в будущем. Но даже с сохраненным статическим IP-адресом будет использован DHCP, если method установлен в значение auto.

Используйте команду save, чтобы сохранить изменения:

Введите quit, чтобы выйти из Интерактивного редактора nmcli. Если передумали выходить — используйте команду back.

И это далеко не всё

Откройте Интерактивный редактор nmcli и посмотрите, сколько существует настроек и сколько свойств имеет каждая настройка. Интерактивный редактор — отличный инструмент, но, если вы хотите использовать nmcli в однострочниках или скриптах, вам понадобится обычная версия для командной строки.

Теперь, когда у вас есть основы, ознакомьтесь со справочной страницей nmcli, чтобы узнать, чем ещё она может вам помочь.

На правах рекламы

Эпичные серверы — это виртуальные серверы на Windows или Linux с мощными процессорами семейства AMD EPYC и очень быстрыми NVMe дисками Intel. Спешите заказать!

Источник