Отслеживание состояния сети в Linux – команда netstat

Для получения сведений об активности и статистике сетевых соединений (интерфейсов) существует масса удобных мониторинговых приложений с графическим пользовательским интерфейсом, всевозможных виджетов и т. д. Однако, все эти решения построены на основе стандартных утилит, входящих в состав практически любой Linux- или UNIX-ориентированной системы. Для администрирования серверов на базе системы Linux такие стандартные утилиты являются достаточно исчерпывающим инструментом для получения информации о работе сети. Одной из таких является команда netstat. С помощью неё можно получить вывод с информацией о состоянии сетевого программного обеспечения, статистику сети, сведения о маршрутизации и т.д.

Синтаксис и опции netstat

-a	Показывать состояние всех сокетов;
-o	Показывать таймен
-i	Показывает состояние сетевых интерфейсов
-n	Показывать ip адрес, а не сетевое имя
-r	Показать таблицы маршрутизации. При использовании с опцией -s показывает статистику маршрутизации.
-s	Показать статистическую информацию по протоколам. При использовании с опцией -r показывает статистику маршрутизации.
-f семейство_адресов	Ограничить показ статистики или адресов управляющих блоков только указанным семейством_адресов, в качестве которого можно указывать:inet Для семейства адресов AF_INET, или unix Для семейства адресов AF_UNIX.
-I интерфейс	Показывать информацию о конкретном интерфейсе.
-p	Отобразить идентификатор/название процесса, создавшего сокет (-p, —programs display PID/Program name for sockets)

Ключи можно комбинировать. Самая распространенная команда использования netstat это:

Эта команда выводит довольно большой список. Поэтому для получения нужной информации используйте grep. Например для получения всех портов которые слушаются в системе.

Контроль сетевых соединений

Используя опцию -i можно получить данные о состоянии сетевых интерфейсов системы, а также основных счётчиков трафика. Вывод предоставляется в виде наглядной таблицы с соответствующими столбцами. Формат самой таблицы зависит от используемой системы. К примеру, в Ubuntu, да и вообще в Debian-ориентированных системах он будет примерно таким:

В данном выводе видно, как ведёт себя интерфейс eno1, через который осуществляется соединение в сеть, а также что происходит с интерфейсом обратной связи lo. В столбцах RX/TX приводится статистика по трафику с указанием количества пакетов, в том числе и пакетов с ошибками. В частности, показатель RX свидетельствует о количестве пакетов, полученных интерфейсом, TX – о количестве пропущенных через этот интерфейс пакетов с момента загрузки системы или первичной активации (задействования) интерфейса.

Количество ошибок (RX-ERR, TX-ERR) как правило, не должно быть больше 1% (в некоторых случаях 5%) от общего числа пакетов. Если ошибок больше, то следует проанализировать этот параметр на других компьютерах. Большое количество ошибок в сети (на других компьютерах) свидетельствует о неполадках в окружении сети. На отдельном компьютере излишнее их (ошибок) количество говорит о неполадках с сетевым интерфейсом (сетевая карта) или с самим соединением (кабели, совместимость оборудования).

Посмотреть сетевые соединения

Если дать команду netstat без параметров, то будет выведен список процессов (демонов), для которых установлены сетевые соединения. Если нужно также получить информацию о процессах, которые активных соединений не имеют, но слушают порты, нужно использовать ключ -a:

Данный вывод включает в себя также и информацию о системных сокетах UNIX и UDP. Как видно, в представленном отчёте зафиксировано входящее SSH-соединение, два входящих соединения IMAPS, одно входящее HTTP-соединение, а также несколько портов, которые «слушают» (LISTEN) другие соединения. Адреса в данном выводе представлены в формате имя_хоста:служба, где в качестве службы может выступать порт. В колонках Recv-Q и Send-Q отображается количество запросов в очередях на приём и отправку на данном узле/компьютере. Следует также отметить, что факт установки соединения проверяется только для протокола TCP. Кроме описанных состояний соединений имеются также и некоторые другие:

• TIME_WAIT – ожидание на завершение соединения;
• SYN_SENT – попытка некоторого процесса установить соединение с недоступным ресурсом или сервером;
• SYN_WAIT – состояние, при котором данный узел не может обработать все поступающие запросы. Зачастую это может свидетельствовать об ограничении возможностей системного ядра, либо о попытках намеренно вызвать перегрузку на сервере.

Идентификация сетевых процессов

Для того, чтобы однозначно иметь представление о конкретных процессах или демонах, слушающих соединения (порты) в системе, следует воспользоваться ключами -l и -p. Первый позволяет выводить, собственно, только слушающие порты, второй — для идентификации процесса/демона, например:

Как можно видеть, в данном выводе веб-сервер (один из его процессов) прослушивает по протоколу tcp6 все HTTP-соединения. Демон MySQL прослушивает локальный порт mysql по протоколу tcp. Для того, чтобы иметь возможность видеть номера самих портов, а также IP-адреса хостов, следует к команде netstat -lp добавить ключ n. Стоит также отметить, что для получения полной информации о слушающих процессах нужно запускать команду netstat от имени суперпользователя. Если не используется опция -n и не работает служба DNS, то netstat будет выполняться очень медленно.

Получение статистики для различных сетевых протоколов

Команда netstat позволяет видеть статистические данные по использованию всех доступных в системе протоколов. Для этого нужно использовать ключ -s:

Как видно, выводимая статистика отображается с разбивкой по разделам для каждого протокола. Здесь содержатся очень полезные сведения для анализа и поиска неполадок в работе сети.

Также для команды netstat есть ещё один полезный ключ, позволяющий выводить обновлённые данные с интервалом в одну секунду. Этот ключ работает не в каждой связке с другими опциями. Однако, отслеживание интерфейсов в режиме реального времени с этим ключом очень удобно, например команда netstat -i -a -c будет выводить статистику по использованию всех интерфейсов в системе, в том числе и отключенных (ключ -a) автоматически каждую секунду — ключ -c.

Информацию о таблице маршрутизации позволяет получить ключ -r:

Все рассмотренные ключи предоставляют исчерпывающие возможности для получения информации об использовании сети в подавляющем большинстве случаев. Однако, команда netstat располагает кроме рассмотренных, куда более внушительным арсеналом опций, ознакомиться с которыми можно с помощью команды man netstat.

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

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