Обзор сети для linux

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

Мониторинг сети Linux

В этой статье мы поговорим про некоторые инструменты командной строки Linux, которые можно использовать для мониторинга использования сети. Мониторинг сети Linux осуществляется множеством способов. Эти инструменты контролируют трафик, проходящий через сетевые интерфейсы, и измеряют скорость, с которой в настоящее время передаются данные. Входящий и исходящий трафик отображается отдельно.

В некоторых командах показана пропускная способность, используемая отдельными процессами. Это упрощает обнаружение процесса, который перегружает пропускную способность сети.

Инструменты имеют разные механизмы формирования отчета о трафике. Некоторые из инструментов, таких как nload, читают файл «/ proc / net / dev» для получения статистики трафика, тогда как некоторые инструменты используют библиотеку pcap для захвата всех пакетов, а затем вычисляют общий размер для оценки нагрузки трафика.

Мониторинг сети Linux

Ниже приведен список команд, отсортированных по их функциям.

1. Общая пропускная способность — nload, bmon, slurm, bwm-ng, cbm, спидометр, netload
2. Общая пропускная способность (выход пакетного стиля) — vnstat, ifstat, dstat, collectl
3. Ширина полосы пропускания для каждого сокета — iftop, iptraf, tcptrack, pktstat, netwatch, trafshow
4. Пропускная способность для каждого процесса — nethogs

Nload

Nload — это инструмент командной строки, который позволяет пользователям контролировать входящий и исходящий трафик отдельно. Он также выводит график, указывающий то же самое, масштаб которого можно отрегулировать. Прост в использовании и не поддерживает множество опций.

Поэтому, если вам просто нужно быстро взглянуть на использование общей пропускной способности без подробностей отдельных процессов, то достаточно будет ввести nload в терминал.

Чтобы выйти мониторинга сети, достаточно нажать клавишу Q

Установить nload в Debian или Ubuntu можно из репозиториев по-умолчанию:

Пользователи CentOS или Fedora могут установить nload командой:

Если в CentOS при установке возникли проблемы, то скорее всего вам нужно подключить epel

А затем ввести команду установки nload заново.

iftop

Мониторинг сети Linux является довольно легким в освоении. Для этого существует огромное количество вариантов. Вы можете выбрать самый удобный для вас. Iftop измеряет данные, проходящие через отдельные соединения сокетов, и работает таким образом, который отличается от Nload. Iftop использует библиотеку pcap для захвата пакетов, перемещающихся в и из сетевого адаптера, а затем суммирует размер и количество, чтобы найти общую используемую ширину полосы пропускания.

Несмотря на то, что iftop сообщает пропускную способность, используемую отдельными соединениями, он не может сообщить имя / идентификатор процесса, участвующего в конкретном подключении сокета. Но, основываясь на библиотеке pcap, iftop может фильтровать трафик и использовать пропускную способность для передачи по выбранным узловым соединениям, как это определено фильтром.

Опция n не позволяет iptop отыскивать IP-адреса на имя хоста, что вызывает дополнительный сетевой трафик.

Установить iftop в Debian или Ubuntu можно из репозиториев по-умолчанию.

Пользователи CentOS или Fedora могут установить iftop командой:

Если в CentOS при установке возникли проблемы, то скорее всего вам нужно подключить Epel

А затем ввести команду установки iftop заново.

iptraf

Iptraf — это интерактивный и красочный монитор IP Lan. Он показывает индивидуальные соединения и объем данных, передаваемых между хостами. Вот скриншот

Установка iptraf в Ubuntu или Debian:

Установка iptraf в CentOS или Fedora

Если в CentOS при установке возникли проблемы, то скорее всего вам нужно подключить epel

А затем ввести команду установки iptraf заново.

Nethogs

Nethogs — это небольшой инструмент «net top», который показывает пропускную способность, используемую отдельными процессами, и сортирует список, в котором самые интенсивные процессы находятся сверху. В случае внезапного скачка полосы пропускания быстро открывайте nethogs и найдите ответственный за процесс. Nethogs сообщает PID, пользователя и путь программы.

Установка nethogs в Ubuntu или Debian:

Установка nethogs в CentOS или Fedora

Если в CentOS при установке возникли проблемы, то скорее всего вам нужно подключить epel

А затем ввести команду установки nethogs заново.

Bmon (Bandwidth Monitor) — это инструмент, аналогичный nload, который показывает нагрузку на трафик по всем сетевым интерфейсам в системе. Вывод также состоит из графика и раздела с деталями уровня пакета. Bmon поддерживает множество опций и способен создавать отчеты в формате html.

Монитор сети bmon linux

Установка bmon в Ubuntu или Debian:

Установка bmon в Fedora

Slurm

Slurm является еще одним монитором сетевой нагрузки, который показывает статистику устройства вместе с графиком ascii. Он поддерживает 3 разных стиля графиков, каждый из которых может быть активирован с помощью клавиш c, s и l. Простой в функциях, slurm не отображает никаких дополнительных сведений о сетевой нагрузке.

Установить slurm в Debian или Ubuntu

Установить slurm в Fedora или CentOS

Tcptrack

Tcptrack похож на iftop и использует библиотеку pcap для захвата пакетов и вычисления различной статистики, такой как пропускная способность, используемая в каждом соединении. Он также поддерживает стандартные фильтры pcap, которые можно использовать для контроля определенных соединений.

Установка tcptrack в Ubuntu или Debian:

Установка tcptrack в Fedora

Vnstat

Vnstat немного отличается от большинства других инструментов где Мониторинг сети Linux является основой. На самом деле он запускает фоновый сервис / daemon и постоянно фиксирует размер передачи данных. Кроме того, его можно использовать для создания отчета об истории использования сети.

Запуск vnstat без каких-либо параметров просто покажет общий объем передачи данных, который произошел с момента запуска демона.

Чтобы отслеживать использование полосы пропускания в реальном времени, используйте параметр «-l» (режим «вживую»). Затем она покажет общую пропускную способность, используемую входящими и исходящими данными, но очень точным образом, без каких-либо внутренних сведений о хостах или процессах.

Vnstat больше походит на инструмент для получения исторических отчетов о том, как много трафика используется каждый день или в течение последнего месяца. Это не строго инструмент для мониторинга сети в реальном времени.

Vnstat поддерживает множество опций, подробности о которых можно найти на странице руководства.

Установить vnstat в Debian или Ubuntu

Установить vnstat в Fedora или CentOS

Если в CentOS при установке возникли проблемы, то скорее всего вам нужно подключить epel

А затем ввести команду установки vnstat заново.

bwm-ng

Bwm-ng (Bandwidth Monitor Next Generation) является еще одним очень простым монитором сетевой нагрузки в режиме реального времени, который сообщает сводную информацию о скорости передачи данных и из всех доступных сетевых интерфейсов в системе.

Если размер консоли достаточно велик, bwm-ng также может отображать гистограммы для трафика, используя режим вывода curses2.

Установка bwm-ng в Ubuntu или Debian

Установка bwm-ng в Fedora или CentOS

Если в CentOS при установке возникли проблемы, то скорее всего вам нужно подключить epel

А затем ввести команду установки bwm-ng заново.

Небольшой простой монитор пропускной способности, отображающий объем трафика через сетевые интерфейсы. Нет дополнительных параметров, просто статистика трафика отображается и обновляется в реальном времени.

Установка cbm в Ubuntu или Debian

Установка cbm в Fedora или CentOS

Если в CentOS при установке возникли проблемы, то скорее всего вам нужно подключить epel

А затем ввести команду установки cbm заново.

speedometer

Еще один маленький и простой инструмент, который мы должны были добавить в статью про Мониторинг сети Linux, который просто рисует красиво выглядящие графики входящего и исходящего трафика через данный интерфейс.

Установка speedometer в Ubuntu или Debian

Pktstat

Pktstat отображает все активные соединения в реальном времени и скорость, с которой данные передаются через них. Он также отображает тип соединения, т. Е. Tcp или udp, а также информацию о HTTP-запросах, если они задействованы.

Установка speedometer в Ubuntu или Debian

Netwatch

Netwatch является частью коллекции инструментов netdiag, и она также отображает соединения между локальным хостом и другими удаленными узлами и скорость передачи данных по каждому соединению.

Установка netwatch в Ubuntu или Debian (является частью netdiag)

Trafshow

Как и netwatch и pktstat, trafshow сообщает о текущих активных соединениях, их протоколе и скорости передачи данных в каждом соединении. Он может отфильтровывать соединения, используя фильтры типа pcap.

Кстати, если говорить про Мониторинг сети Linux то здесь можно отметить также и этот способ. Trafshow является таким же удобным как и его аналоги.

Мониторинг только соединений TCP

Установка trafshow в Ubuntu или Debian (является частью netdiag)

Установка trafshow в Fedora или Centos

Если в CentOS при установке возникли проблемы, то скорее всего вам нужно подключить epel

А затем ввести команду установки trafshow заново.

Netload

Команда netload просто отображает небольшой отчет о текущей нагрузке на трафик и общее количество байтов, переданных с момента запуска программы. Нет больше функций. Его часть netdiag.

Установка netload в Ubuntu или Debian (является частью netdiag)

ifstat

Ifstat сообщает о пропускной способности сети в режиме пакетного стиля. Выходной файл находится в формате, который легко регистрируется и анализируется с помощью других программ или утилит.

Установка ifstat в Ubuntu или Debian

Установка ifstat в Fedora

Установка ifstat в CentOS. Необходимо сначала подключить RepoForge. Инструкцию можно увидеть здесь. Затем ввести:

dstat

Dstat — это универсальный инструмент (написанный на python), который может отслеживать различные системные статистики и сообщать о них в режиме пакетного стиля или записывать данные в файл csv или аналогичный файл. В этом примере показано, как использовать dstat для передачи информации о пропускной способности сети

Установка dstat в Ubuntu или Debian

collectl

Collectl сообщает системную статистику в стиле, подобном dstat, и, подобно dstat, собирает статистику о различных различных системных ресурсах, таких как процессор, память, сеть и т. Д. Ниже приведен простой пример того, как использовать его для отчета об использовании сети / пропускной способности .

Установка collectl в Ubuntu или Debian

Установка collectl в Fedora

Выводы

Как и говорили вначале, мы рассказали про несколько удобных команд, для того чтобы быстро проверить пропускную способность сети на вашем Linux-сервере. Однако им нужно, чтобы пользователь заходил на удаленный сервер через ssh. В качестве альтернативы для одной и той же задачи можно использовать веб-инструменты мониторинга.

Ntop и Darkstat — это одни из основных сетевых средств мониторинга сети, доступных для Linux. Помимо этого, инструменты мониторинга уровня предприятия, такие как Nagios, предоставляют множество функций, позволяющих не только контролировать сервер, но и всю инфраструктуру.

Если у вас остались какие-то вопросы по теме «Мониторинг сети Linux» то, пишите нам про них в форму комментариев на сайте. Спасибо за визит!

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник