cursul 8 - configurari de reteaswarm.cs.pub.ro/~george/uso/res/cursuri/curs-08.pdf, i depanare i...

Cursul 8Configurari de ret, ea

Utilizarea Sistemelor de Operare (USO)27 noiembrie 2015

Automatica si Calculatoare Cursul 8, Configurari de ret,ea 1/49

Citate

There are three kinds of death in this world. There’s heart death,there’s brain death, and there’s being off the network.

Guy Almes

You know it’s love when you memorize her IP number to skip DNSoverhead.

Servicii de ret, ea

servicii

client

server

protocolconexiune

r spunscerere

HTMLbrowser

E-mail

mailbox

securizat

remote

Servicii de ret, ea

http://jokegurus.com/2008/06/06/why-isnt-mom-running-apache/

Suport curs

I Suport (Introducere ın sisteme de operare)I Capitolul 8 – Configurari de ret, ea

Cuprins

Ret, ele de calculatoare

Echipamente de ret, ea

Protocoale de ret, ea

Scheme de adresare

Ret, ele s, i subret, ele

Conectarea la Internet

Reminder: De ce ret, ele de calculatoare s, i Internet?

Reminder: Ce este o ret, ea? Ce este Internet-ul?

I stat, ii/noduri (hosts) interconectate

I legaturi fizice (fir, wireless) s, i logice (conexiuni) ıntre stat, ii

I stat, iile comunica ıntre ele, ruleaza aplicat, ii de ret, ea

I ret, elele sunt conectate la alte ret, ele

I Internet: totalitatea ret, elelor interconectate de pe planeta

Perspective ale ret, elelor de calculatoare

adres IP

adresare

default

gateway

conectivitate

interfa

de re ea

adres MAC

switch

serviciu

con gur ri de re ea

servicii de re ea

client

protocol

r spunsconexiune

resurs

server

e-mail

remote

connection

transfer

de iere

Funct, ii ale componentei de configurare a ret, elei

I conectivitate: nodurile din ret, ea comunica unele cu celelalteI folosim echipamente de ret, ea dedicate (dispozitive s, i medii de

transmisie)I folosim protocoale de comunicat, ie (Ethernet, IP, TCP, HTTP,

I adresare: nodurile au un identificator pentru a fi localizatepentru comunicare

I adresa MAC, adresa IP, port

I performant, a: nodurile din ret, ea comunica la viteze mariI folosim echipamente avansate s, i protocoale eficiente

I scalabilitate: putem sa ne conectam la mai multe noduri, potcoexista mai multe noduri, pot rula multe servicii

I mai multe legaturi (redundant, a), mai multe dispozitive

I us, urint, a ın folosire: conectare s, i configurare rapidaI folosim DNS (Domain Name System)I folosim DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

Necesarul pentru funct, ionarea s, i utilizarea ret, elei

I echipamente de ret, ea: dispozitive de ret, ea, medii detransmisie, stat, ii fizice, interfet, e de ret, ea

I protocoale de ret, ea

I scheme de adresare/identificare

I aplicat, ii de configurare s, i depanare

I servicii de ret, ea (ın cursul trecut)

Cuprins

Scheme de adresare

I doua tipuriI medii de transmisieI echipamente de ret, ea

I medii de transmisieI materiale de suport pentru transmiterea semnaluluiI asigura conectivitatea ıntre dispozitivele de ret, eaI cablu de cupru, aer, fibra optica

I dispozitive de ret, eaI echipamente care prelucreza ın mod activ informat, iileI recept, ie, analiza, prelucrare, retransmitereI media converter, switch, ruter, access point, placa de ret, ea

I doua tipuri

I medii de transmisieI echipamente de ret, ea

I doua tipuriI medii de transmisie

I echipamente de ret, ea

Dispozitive de ret, ea

I placa de ret, eaI network card, network adapter, NIC (Network Interface

Controller)I permite comunicat, ia ıntre sisteme de calcul

I switchI interconectarea sistemelor de calculI comutarea pachetelor pe baza adresei MAC

I ruterI interconectarea mai multor ret, ele de calculatoare

I numite s, i ret, ele locale de calculatoare (LAN: Local AreaNetwork)

I folosit ın InternetI dirijarea/rutarea pachetelor de la sursa la destinat, ie pe baza

adresei IP destinat, ie

I mediile de transmisie s, i dispozitivele de ret, ea asiguracomunicare end-to-end : de la stat, ia sursa la stat, ia destinat, ie

Interfat, a de ret, ea

I network interface

I punct de comunicat, ie cu o ret, ea de calculatoareI o placa de ret, ea – o interfat, a pentru fiecare placa de ret, eaI un port al unui dispozitiv de ret, ea – o interfat, a pentru fiecare

I abstractizare ın sistemul de operareI configurarea unei placi de ret, ea – ,,configurarea unei interfet, e”

I eth0, eth1I denumirile uzuale ale interfet, elor placilor de ret, ea Ethernet pe

un sistem Unix/Linux

I network interfaceI punct de comunicat, ie cu o ret, ea de calculatoare

I o placa de ret, ea – o interfat, a pentru fiecare placa de ret, eaI un port al unui dispozitiv de ret, ea – o interfat, a pentru fiecare

I o placa de ret, ea – o interfat, a pentru fiecare placa de ret, ea

I un port al unui dispozitiv de ret, ea – o interfat, a pentru fiecareport

I o placa de ret, ea – o interfat, a pentru fiecare placa de ret, eaI un port al unui dispozitiv de ret, ea – o interfat, a pentru fiecare

Interfet, e de ret, ea virtuale

I lo, interfat, a de loopbackI refera stat, ia curentaI pentru testare

I interfet, e folosite de solut, iile de virtualizareI vmnet8I vboxnet0I veth1

Demo: Vizualizarea interfet, elor de ret, ea

Cuprins

Scheme de adresare

Reminder: Protocol de ret, ea

I asigura comunicat, ia ıntre entitat, i (ıntre client s, i server)

I reprezinta un set reguli ce gestioneaza comunicat, ia

I entitat, ile participante la comunicare cunosc protocolul (se potınt, elege)

I ın general protocoale cuprind secvent, e de formacerere-raspuns (request-reply)

I exemple: HTTP (Hypertext Transfer Protocol), SSH (SecureShell), BitTorrent, SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)

Stiva de protocoale

I abstractizarea lucrului curet, eaua

I protocolul de nivel inferiorofera servicii celui de denivel superior

I stiva TCP/IP – stiva deprotocoale utilizata ınInternet

I IP este protocolul esent, ialde la nivelul Ret, ea

I TCP este protocolul esent, ialde la nivelul Transport

Cuprins

Scheme de adresare

Ce dorim sa identificam folosind adrese?

I stat, ii ın Internet (host-uri)I adresa MACI adresa IP

I servicii sau client, i de servicii, adica procese care ruleaza pestat, ii

I porturi

Adresa MAC

I Media Acces Control

I tipul de adresa folosit de nivelul Acces la Mediu

I scrisa pe placa de ret, ea

I se mai numes, te s, i adresa hardware sau adresa fizica

I Are 48 de bit, i. Cat, i octet, i?I 6 octet, iI exemplu: 00-02-44-56-6C-41 (reprezentare hexazecimala)

I asociata ın mod unic unei placi de ret, eaI o placa de ret, ea nou creata are asociata o noua adresa MACI poate fi, ınsa, ın general, modificata (configurat, ie BIOS)

I tip de adresare plata; asemenea seriilor de bancnote

Adresa MAC

I se mai numes, te s, i adresa hardware sau adresa fizicaI Are 48 de bit, i. Cat, i octet, i?

I 6 octet, iI exemplu: 00-02-44-56-6C-41 (reprezentare hexazecimala)

Adresa MAC

I 6 octet, i

I exemplu: 00-02-44-56-6C-41 (reprezentare hexazecimala)

Adresa MAC

Neajunsul adresei MAC

I este o schema de adresare plata, neierarhica

I adresele MAC se iau ın ordineI nu scaleaza sa identifici o stat, ie ın Internet pe baza adresei

MACI trebuie cautat la rand

I nevoia unei adresari ierarhiceI atunci cand caut, i un student ın UPB ıntai caut, i grupa s, i apoi

studentul ın grupaI adresarea IP (Internet Protocol): caut, i ıntai ret, eaua s, i apoi

stat, ia ın ret, eaI adresarea IP este o adresare ierarhica

I adresa MAC este folosita pentru identificarea unei stat, ii ınret, eaua locala

Adresa IP

I tipul de adresare folosit de protocolul IP

I IP (Internet Protocol) – protocolul fundamental de nivel Ret, ea

I o adresa IP este un s, ir de 32 de bit, i (4 octet, i)

I se mai cheama s, i protocol IPv4

I se prefera scrierea ei ın formatul cu puncte (dot-decimalnotation)

11000000 10101000 00000000 00000001

192 . 168 . 0 . 1

I adresare ierarhicaI permite ımpart, irea Internet-ului ın ret, eleI adresa IP este folosita pentru a identifica o ret, ea ın InternetI pe baza adresei IP s, i a adresei MAC se identifica o stat, ie ın

ret, eaua locala

Demo: Vizualizarea adresei IP s, i adresei MAC pe interfet, elesistemului

Adresa IP

11000000 10101000 00000000 00000001

192 . 168 . 0 . 1

ret, eaua locala

Adresa IP

11000000 10101000 00000000 00000001

192 . 168 . 0 . 1

ret, eaua locala

Neajunsul adresarii IP

I sunt din ce ın ce mai multe stat, ii/dispozitive ın Internetpentru numarul maxim de adrese IP

I 232 ∼ 4 miliarde de adrese posibileI solut, ia este folosirea IPv6, pe 128 de bit, i (16 octet, i)I rata de adoptare ınca destul de scazuta

I sunt prea multe adrese pentru un omI ar trebui sa ret, inem o adresa pentru fiecare stat, ie (server, site)

pe care o accesamI folosim nume: www.google.com ın loc de 173.194.113.82,

cs.curs.pub.ro ın loc de 141.85.241.51I serviciul DNS (Domain Name System) face asocierea ıntre

nume s, i adrese IP

I Domain Name System

I un serviciu de Internet

I exista cel put, in un server DNS pentru fiecare ret, ea locala

I un server DNS translateaza numele ın adrese IP

I serverul DNS este interogat de stat, iile ret, elei localeI procesul este transparent utilizatorului

I se introduce numele unei stat, ii destinat, ie (ın browser, ıntr-unclient de ret, ea, ıntr-o aplicat, ie de configurare)

I se ,,transforma” numele ın adresa IPI ın spate este interogat serverul DNS

I se identifica s, i se interogheaza stat, ia dorita (aferenta numelui)

DNS (cont.)

Demo: Verificarea funct, ionarii serviciului DNSDemo: Latent, a DNS ın Internet

Porturi

I fiecare aplicat, ie de ret, ea (serviciu/server sau client deserviciu) este un proces

I folosim porturi pentru ca pe o stat, ie sa putem rula mai multeaplicat, ii de ret, ea

I multiplexarea conexiunilor catre o stat, ie: unele conexiuniajung la serviciul web, altele la serviciul de SSH, altele laclientul de e-mail

I un serviciu/server deschide un port s, i as, teapta/asculta (listen)conexiuni

I un client deschide un port s, i se conecteaza la serviciuI pentru conectare foloses, te perechea <adresa IP server, port

server>

I ın general vorbim de porturi TCP, uneori s, i de porturi TCP

I portul are o valoare cuprinsa ıntre 1 s, i 65535

Porturi

server>

Porturi

server>

Porturi

server>

Porturi

server>

Porturi

server>

Porturi pentru servicii

I serviciile aferente unui protocol cunoscut folosesc porturipredefinite

I 21 – FTPI 22 – SSHI 53 – DNSI 80 – HTTPI 143 – IMAPI toate serviciile s, i porturile ın fis, ierul /etc/services

Demo: Afis, area serviciilor active s, i a conexiunilor activeDemo: Pornirea unui serviciu

Porturi pentru servicii

I serviciile aferente unui protocol cunoscut folosesc porturipredefinite

I 21 – FTPI 22 – SSHI 53 – DNSI 80 – HTTPI 143 – IMAPI toate serviciile s, i porturile ın fis, ierul /etc/services

Demo: Afis, area serviciilor active s, i a conexiunilor activeDemo: Pornirea unui serviciu

Cuprins

Scheme de adresare

Ret, ele ın adresarea IP

I adresarea IP este un tip de adresare ierarhica

I o adresare ierarhica permite cautarea mai rapida (a unei stat, iiın Internet)

I doua part, i pentru adresa IPI partea de (sub)ret, ea: identifica (sub)ret, eauaI partea de stat, ie: identifica stat, ia din (sub)ret, ea

I subret, ea = ret, ea (din rat, iuni istorice exista doua denumiri)I Cum se identifica fiecare parte din adresa IP?

I masca de subret, ea (netmask, subnet mask)

I exemplu de masca de subret, ea:

11111111 11111111 00000000 00000000

255 . 255 . 0 . 0

11111111 11111111 00000000 00000000

255 . 255 . 0 . 0

11111111 11111111 00000000 00000000

255 . 255 . 0 . 0

11111111 11111111 00000000 00000000

255 . 255 . 0 . 0

Masca de (sub)ret, ea

I condit, ia de continuitate (continuitatea bit, ilor activi – bit, i 1)I doua formate de reprezentare

I zecimal: 255.255.0.0I prefixat: /16

I adresa de subret, ea identifica ret, eaua ın care se afla o stat, ieI cat, i bit, i de 1 atat, ia bit, i reprezinta partea de ret, eaI cat, i bit, i de 0 atat, ia bit, i reprezinta partea de stat, ie

I fie stat, ia cu adresa IP 192.168.0.1 s, i masca de subret, ea255.255.0.0 (/16)

I se spune ca stat, ia are adresa 192.168.0.1/16 sau ca are adresa192.168.0.1 cu masca de subret, ea 255.255.0.0

I adresa de subret, ea – S, I logic (S, I pe bit, i) ıntre adresa IP s, imasca de subret, ea

11000000 10101000 00000000 00000001 – 192.168.0.1

11111111 11111111 00000000 00000000 – 255.255.0.0

11000000 10101000 00000000 00000000 – 192.168.0.0I adresa de subret, ea este 192.168.0.0/16

11000000 10101000 00000000 00000001 – 192.168.0.1

11111111 11111111 00000000 00000000 – 255.255.0.0

11000000 10101000 00000000 00000001 – 192.168.0.1

11111111 11111111 00000000 00000000 – 255.255.0.0

11000000 10101000 00000000 00000001 – 192.168.0.1

11111111 11111111 00000000 00000000 – 255.255.0.0

Adresa de broadcast

I adresa de difuzare, pachetele sunt primite de toate stat, iile dinret, eaua locala

I adresa de broadcast – SAU logic (SAU pe bit, i) ıntre adresa IPs, i masca de subret, ea inversata

I daca masca este 255.255.0.0 (/16), atunci masca inversataeste este 0.0.255.255

11000000 10101000 00000000 00000001 – 192.168.0.1

00000000 00000000 11111111 11111111 – 0.0.255.255

11000000 10101000 11111111 11111111 – 192.168.255.255I adresa de broadcast este 192.168.255.255/16

Demo: Vizualizarea adresei de broadcast pe o interfat, a

Adresa de broadcast

11000000 10101000 00000000 00000001 – 192.168.0.1

00000000 00000000 11111111 11111111 – 0.0.255.255

Adresa de broadcast

11000000 10101000 00000000 00000001 – 192.168.0.1

00000000 00000000 11111111 11111111 – 0.0.255.255

Adresa de broadcast

11000000 10101000 00000000 00000001 – 192.168.0.1

00000000 00000000 11111111 11111111 – 0.0.255.255

Exercit, ii

I Care este adresa de subret, ea a ret, elei ın care se afla stat, ia192.168.0.1 cu masca de ret, ea 255.255.255.0 (/24)?

I Care este adresa de broadcast a ret, elei ın care se afla stat, ia192.168.0.1 cu masca de ret, ea 255.255.255.0 (/24)?

I Care din urmatoarele stat, ii nu se afla ın ret, eaua192.168.0.0/24?

I 192.168.0.32 192.168.0.64 192.168.0.64 192.168.1.0

I Care este adresa de subret, ea a ret, elei ın care se afla stat, ia132.80.44.5/20?

I Care este adresa de subret, ea a ret, elei ın care se afla stat, ia47.242.12.14/29?

Cuprins

Scheme de adresare

Internet-ul

I totalitatea ret, elelor interconectate de pe planetaI conectarea unei stat, ii la Internet

I prezent, a acelei stat, ii ıntr-o ret, ea care face parte din InternetI o stat, ie dintr-o ret, ea conectata la celelalte ret, ele

Gateway-ul

I o ret, ea este conectata la Internet daca ret, eaua din care faceparte este conectata la Internet

I o ret, ea se conecteaza la Internet prin intermediul unui ruter,numit (default) gateway

I un gateway dirijeaza/ruteaza pachetele ıntre ret, eaua locala s, iInternet

I gateway-ul are, ın general, doua interfet, e de ret, eaI una pentru conexiunea cu ret, eaua localaI alta pentru conexiunea la Internet

I o stat, ie are nevoie doar de adresa IP a gateway-uluiI gateway-ul cunoas, te restul ret, elelor din Internet s, i dirijeaza

pachetele mai departe ın InternetI gateway-ul trimite mai departe pachetele catre alte rutere ın

InternetI celelalte rutere vor dirija pachetul pana la ret, eaua destinat, ie

Demo: Vizualizarea gateway-ului ıntr-un sistem LinuxDemo: Vizualizarea ruterelor catre o stat, ie din Internet

Gateway-ul

Configurarea unui sistem de operare pentru acces la Internet

I se precizeaza trei componenteI adresa IP (+ masca de (sub)ret, ea)I adresa IP a gateway-uluiI adresa IP a serverului DNS

I posibile neajunsuriI configurari gres, ite (adrese IP gres, ite)I configurari conflictuale: aceeas, i adres, a IP pentru doua stat, ii

diferiteI comunicarea adresei IP pentru utilizator ın ret, ele mariI dinamica ret, elei: intra s, i ies multe stat, ii diferite (de exemplu,

ret, ele wireless publice)

I solut, ia la neajunsuri: DHCP (Dynamic Host ConfigurationProtocol)

I Dynamic Host Configuration Protocol

I protocol care permite transferul automat de informat, ii deconfigurare

I pas, ii protocoluluiI o stat, ie ruleaza un client DHCP care contacteaza un server

DHCPI serverul DHCP distribuie stat, iei informat, iile de configurare:

adresa IP + masca de (subret, ea), adresa IP gateway, adresa IPserver DNS

I stat, ia se autoconfigureaza folosind informat, iile primite de laserverul DHCP

Demo: Vizualizarea unei comunicat, ii DHCP

I Dynamic Host Configuration Protocol

I protocol care permite transferul automat de informat, ii deconfigurare

I pas, ii protocoluluiI o stat, ie ruleaza un client DHCP care contacteaza un server

DHCPI serverul DHCP distribuie stat, iei informat, iile de configurare:

adresa IP + masca de (subret, ea), adresa IP gateway, adresa IPserver DNS

I stat, ia se autoconfigureaza folosind informat, iile primite de laserverul DHCP

Demo: Vizualizarea unei comunicat, ii DHCP

Tipuri de configurare a ret, elei ın Linux

I dupa persistent, a configurat, iei la rebootI configurare temporaraI configurare persistenta

I dupa modul de precizare a parametrilorI staticaI dinamica

Demo: Configurarea temporara statica a unei interfet, e de ret, eaDemo: Configurarea temporara dinamica a unei interfet, e de ret, eaDemo: Configurarea persistenta statica a unei interfet, e de ret, eaDemo: Configurarea persistenta dinamica a unei interfet, e de ret, ea

Modalitat, i de configurare a ret, elei

I GUI: NetworkManager ın Linux

I CLII De ce folosirea CLI pentru ret, ea?

I pentru vizualizarea configurat, iilorI pentru diagnostic s, i depanare (troubleshooting)I pentru configurari quick’n’dirtyI pentru configurare ın mas, ini virtuale (fara GUI)I pentru scripting/automatizare

Cuprins

Scheme de adresare

Configurari de ret, ea

I dorim conectare la Internet

I Internet-ul reprezinta totalitatea ret, elelor interconectate de peplaneta

I infrastructura Internet-ului cuprindeI stat, ii (host-uri)I gateway-uriI medii de transmisie: fibra optica, cablu de cupru, aerI dispozitive de ret, ea: switch-uri, access point-uri, gateway-uri

I pentru conectare end-to-end (de la client la server) avemnevoie de adresare

I adresa MAC ın ret, eaua localaI adresa IP ın InternetI port pentru identificarea aplicat, iei de ret, ea pe stat, ie

I pentru conectarea la Internet avem nevoie sa configuramI adresa IP s, i masca de (sub)ret, eaI adresa IP a gateway-uluiI adresa IP a serverului DNS

Computer Networks

I Andrew S. Tanenbaum

I edit, ia a 5-a, 2010

I privire de ansamblu a ret, elelor de calculatoare (ıntreaga stiva)

I stil degajat de prezentare, us, or de ınt, eles

I folosita ca suport pentru multe cursuri de ret, elistica

Jon Postel

http://www.isi.edu/div7/people/postel.home/pictures.html

I unul din principalii contribuitori la dezvoltarea InternetuluiI editorul RFC (Request for Comments) – protocolul IP, circa

200 RFC-uriI director al IANA (Internet Assigned Numbers Authority)I administrator al domeniului .us din DNS

I Cisco Systems, Inc.

I fondata ın 1984

I San Francisco (de unde s, i numele s, i sigla)

I echipamente de retea

I produse pentru uz ın Internet s, i pentru ,,home users”

I program de certificari (CCNA, CCNP, CCIE)

I Cisco Networking Academy

OpenFlow

I idee aparuta ın 2008, ınca ın dezvoltare

I protocol de nivel Acces la Mediu

I permite delegarea deciziilor de rutare/comutare/forwarding dela un switch/ruter altundeva (ın software)

I OpenFlow Switch + OpenFlow Controller

I ofera flexibilitate

I combinat cu solut, ii de virtualizare

I adoptat, ın ultima perioada, de majoritatea producatorilor deechipamente de ret, ea

I http://www.openflow.org/

Cuvinte cheie

I ret, ea de calculatoare

I conectare

I end-to-end

I mediu de transmisie

I echipament de ret, ea

I switch, ruter

I interfat, a de ret, ea

I protocol

I stiva de protocoale

I adresa MAC

I adresa IP

I port

I (sub)ret, ea

I masca de subret, ea

I adresa de subret, ea

I adresa de broadcast

I Internet

I gateway

I DHCP

I temporar/persistent

I static/dinamic

Resurse utile

I http://en.wikipedia.org/wiki/Computer_network

I http://computer.howstuffworks.com/home-network.htm

I http://computer.howstuffworks.com/lan-switch.htm

I http://www.yolinux.com/TUTORIALS/LinuxTutorialNetworking.html

I http://www.faqs.org/docs/linux_network/

I http://www.debian.org/doc/manuals/reference/ch-gateway.en.html

cursul 8 - configurari de reteaswarm.cs.pub.ro/~george/uso/res/cursuri/curs-08.pdf, i depanare i...

Documents