Linux培训(第五期)
本期培训的主要内容有:linux网络基础
1,网络体系结构
1.1,osi模型
规定通信设备的机械的、电气的、功能的和规程的特性,用以建立、维护和拆除物理链路连接。具体地讲,机械特性规定了网络连接时所需接插件的规格尺寸、引脚数量和排列情况等;电气特性规定了在物理连接上传输bit流时线路上信号电平的大小、阻抗匹配、传输速率距离限制等;功能特性是指对各个信号先分配确切的信号含义,即定义了DTE和DCE之间各个线路的功能;规程特性定义了利用信号线进行bit流传输的一组操作规程,是指在物理连接的建立、维护、交换信息时,DTE和DCE双方在各电路上的动作系列。
在这一层,数据的单位称为比特(bit)。
物理层的主要设备:中继器、集线器。
在物理层提供比特流服务的基础上,建立相邻结点之间的数据链路,通过差错控制提供数据帧(Frame)在信道上无差错的传输,并进行各电路上的动作系列。
数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括:物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。
在这一层,数据的单位称为帧(frame)。
数据链路层主要设备:二层交换机、网桥
在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路,也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点,确保数据及时传送。网络层将数据链路层提供的帧组成数据包,包中封装有网络层包头,其中含有逻辑地址信息- -源站点和目的站点地址的网络地址。
如果你在谈论一个IP地址,那么你是在处理第3层的问题,这是“数据包”问题,而不是第2层的“帧”。IP是第3层问题的一部分,此外还有一些路由协议和地址解析协议(ARP)。有关路由的一切事情都在第3层处理。地址解析和路由是3层的重要目的。网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。
在这一层,数据的单位称为数据包(packet)。
网络层协议的代表包括:IP、IPX、RIP、ARP、RARP、OSPF等。
网络层主要设备:路由器
第4层的数据单元也称作处理信息的传输层(Transport layer)。但是,当你谈论TCP等具体的协议时又有特殊的叫法,TCP的数据单元称为段(segments)而UDP协议的数据单元称为“数据报 (datagrams)”。这个层负责获取全部信息,因此,它必须跟踪数据单元碎片、乱序到达的数据包和其它在传输过程中可能发生的危险。第4层为上层提 供端到端(最终用户到最终用户)的透明的、可靠的数据传输服务。所谓透明的传输是指在通信过程中传输层对上层屏蔽了通信传输系统的具体细节。
传输层协议的代表包括:TCP、UDP、SPX等。
一层也可以称为会晤层或对话层,在会话层及以上的高层次中,数据传送的单位不再另外命名,统称为报文。会话层不参与具体的传输,它提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。如服务器验证用户登录便是由会话层完成的。
这一层主要解决用户信息的语法表示问题。它将欲交换的数据从适合于某一用户的抽象语法,转换为适合于OSI系统内部使用的传送语法。即提供格式化的表示和转换数据服务。数据的压缩和解压缩, 加密和解密等工作都由表示层负责。例如图像格式的显示,就是由位于表示层的协议来支持。
应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。
应用层协议的代表包括:Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。
1.2 TCP/IP协议
TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。传统的开放式系统互连参考模型,是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。 该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这7层是:物理层、数据链路层、网路层、传输层、话路层、表示层和应用层。而TCP/IP通讯协议采用 了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。这4层分别为:
应用层:应用程序间沟通的层,如简单电子邮件传输(SMTP)、文件传输协议(FTP)、网络远程访问协议(Telnet)等。
传输层:在此层中,它提供了节点间的数据传送服务,如传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)等,TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中,这一层负责传送数据,并且确定数据已被送达并接收。
互连网络层:负责提供基本的数据封包传送功能,让每一块数据包都能够到达目的主机(但不检查是否被正确接收),如网际协议(IP)。
网络接口层:对实际的网络媒体的管理,定义如何使用实际网络(如Ethernet、Serial Line等)来传送数据。
2,linux网络管理命令
2.1 ifconfig
1.作用
ifconfig用于查看和更改网络接口的地址和参数,包括IP地址、网络掩码、广播地址,使用权限是超级用户。
2,格式
ifconfig -interface [options] address
3.主要参数
-interface:制定的网络接口名,如:eth0和eth1
up:激活指定的网络接口
down:关闭指定 的网络接口
broadcast address:设置接口的广播地址。
pointopoint:启用点对点方式。
address:设置指定接口设备的IP地址。
netmask address:设置接口的子网掩码。
4.应用说明
ifconfig是用来设置和配置网卡的命令行工具。为了手工配置网络,这是一个必须掌握的命令。使用该命令的好处是无须重新启动机器。要赋给eth0接口IP地址207.164.186.2,并且马上激活它,使用下面命令:
#ifconfig eth0 211.100.40.42 netmask 255.255.255.0
该命令的作用是设置网卡eth0的IP地址、网络掩码和网络的本地广播地址。若运行不带任何参数的ifconfig命令,这个命令将显示机器所有激活接口 的信息。带有“-a”参数的命令则显示所有接口的信息,包括没有激活的接口。注意,用ifconfig命令配置的网络设备参数,机器重新启动以后将会丢 失。
如果要暂停某个网络接口的工作,可以使用down参数:#ifconfig eth0 down
2.2 ip
1.作用
ip是iproute2软件包里面的一个强大的网络配置工具,它能够替代一些传统的网络管理工具,例如ifconfig、route等,使用权限为超级用户。几乎所有的Linux发行版本都支持该命令。
2.格式
ip [OPTIONS] OBJECT [COMMAND [ARGUMENTS]]
3.主要参数
OPTIONS是修改ip行为或改变其输出的选项。所有的选项都是以-字符开头,分为长、短两种形式。目前,ip支持如表1所示选项。OBJECT是要管理者获取信息的对象。目前ip认识的对象见表2所示。
表1 ip支持的选项
表2 ip 对象
link |
网络设备 |
address |
一个设备的协议(ip或ipv6)地址 |
neighbour |
APP或NDISC缓存区条目 |
route |
路由表条目 |
rule |
路由策略数据库中的规则 |
maddress |
多播地址 |
mroute |
多播路由缓存区条目 |
tunnel |
ip上的通道 |
COMMAND设置针对指定对象执行的操作,它和对象的类型有关。一般情况下,ip支持对象 的增加(add)、删除(delete)和展示(show或list)。有些对象不支持这些操作,或者有其它的一些命令。对于所有的对象,用户可以使用help命令获得帮助。这个命令会列出这个对象支持的命令和参数的语法。如果没有指定对象的操作命令,ip会使用默认的命令。一般情况下,默认命令是list,如果对象不能列出,就会执行help命令。
ARGUMENTS是命令的一些参数,它们倚赖于对象和命令。ip支持两种类型的参 数:flag和parameter。flag由一个关键词组成;parameter由一个关键词加一个数值组成。为了方便,每个命令都有一个可以忽略的默 认参数。例如,参数dev是ip link命令的默认参数,因此ip link ls eth0等于ip link ls dev eth0。我们将在后面的详细介绍每个命令的使用,命令的默认参数将使用default标出。
4.应用实例
添加IP地址192.168.0.2/24到eth0网卡上:
#ip addr add 192.168.0.1/24 dev eth0
丢弃源地址属于192.168.2.0/24网络的所有数据报:
#ip rule add from 192.168.2.0/24 prio 32777 reject
2.3 ping
1.作用
ping检测主机网络接口状态,使用权限是所有用户。
2.格式
ping [-dfnqrRv][-c][-i][-I][-l][-p][-s][-t] IP地址
3.主要参数
-d:使用Socket的SO_DEBUG功能。
-c:设置完成要求回应的次数。
-f:极限检测。
-i:指定收发信息的间隔秒数。
-I:网络界面使用指定的网络界面送出数据包。
-l:前置载入,设置在送出要求信息之前,先行发出的数据包。
-n:只输出数值。
-p:设置填满数据包的范本样式。
-q:不显示指令执行过程,开头和结尾的相关信息除外。
-r:忽略普通的Routing Table,直接将数据包送到远端主机上。
-R:记录路由过程。
-s:设置数据包的大小。
-t:设置存活数值TTL的大小。
-v:详细显示指令的执行过程。
ping命令是使用最多的网络指令,通常我们使用它检测网络是否连通,它使用ICMP协议。但是有时会有这样的情况,我们可以浏览器查看一个网页,但是却无法ping通,这是因为一些网站处于安全考虑安装了防火墙。另外,也可以在 自己计算机上试一试,通过下面的方法使系统对ping没有反应:
# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_all
2.4 netstat
1.作用
检查整个Linux网络状态。
2.格式
netstat [-acCeFghilMnNoprstuvVwx][-A][--ip]
3.主要参数
-a--all:显示所有连线中的Socket。
-A:列出该网络类型连线中的IP相关地址和网络类型。
-c--continuous:持续列出网络状态。
-C--cache:显示路由器配置的快取信息。
-e--extend:显示网络其它相关信息。
-F--fib:显示FIB。
-g--groups:显示多重广播功能群组组员名单。
-h--help:在线帮助。
-i--interfaces:显示网络界面信息表单。
-l--listening:显示监控中的服务器的Socket。
-M--masquerade:显示伪装的网络连线。
-n--numeric:直接使用IP地址,而不通过域名服务器。
-N--netlink--symbolic:显示网络硬件外围设备的符号连接名称。
-o--timers:显示计时器。
-p--programs:显示正在使用Socket的程序识别码和程序名称。
-r--route:显示Routing Table。
-s--statistice:显示网络工作信息统计表。
-t--tcp:显示TCP传输协议的连线状况。
-u--udp:显示UDP传输协议的连线状况。
-v--verbose:显示指令执行过程。
-V--version:显示版本信息。
-w--raw:显示RAW传输协议的连线状况。
-x--unix:和指定“-A unix”参数相同。
--ip--inet:和指定“-A inet”参数相同。
2.5 netstat
1.作用
telnet表示开启终端机阶段作业,并登入远端主机。telnet是一个Linux命令,同时也是一个协议(远程登陆协议)。
2.格式
telnet [-8acdEfFKLrx][-b][-e][-k][-l][-n][-S][-X][主机名称IP地址<通信端口>]
3.主要参数
-8:允许使用8位字符资料,包括输入与输出。
-a:尝试自动登入远端系统。
-b:使用别名指定远端主机名称。
-c:不读取用户专属目录里的.telnetrc文件。
-d:启动排错模式。
-e:设置脱离字符。
-E:滤除脱离字符。
-f:此参数的效果和指定“-F”参数相同。
-F:使用Kerberos V5认证时,加上此参数可把本地主机的认证数据上传到远端主机。
-k:使用Kerberos认证时,加上此参数让远端主机采用指定的领域名,而非该主机的域名。
-K:不自动登入远端主机。
-l:指定要登入远端主机的用户名称。
-L:允许输出8位字符资料。
-n:指定文件记录相关信息。
-r:使用类似rlogin指令的用户界面。
-S:服务类型,设置telnet连线所需的IP TOS信息。
-x:假设主机有支持数据加密的功能,就使用它。
-X:关闭指定的认证形态
4.应用说明
用户使用telnet命令可以进行远程登录,并在远程计算机之间进行通信。用户通过网络在远程计算机上登录,就像登录到本地机上执行命令一样。为了通过telnet登录到远程计算机上,必须知道远程机上的合法用户名和口令。虽然有些系统确实为远程用户提供登录功能,但出于对安全的考虑,要限制来宾的操作 权限,因此,这种情况下能使用的功能是很少的。
telnet只为普通终端提供终端仿真,而不支持X-Window等图形环境。当允许远程用户登录时,系统通常把这些用户放在一个受限制的Shell中, 以防系统被怀有恶意的或不小心的用户破坏。用户还可以使用telnet从远程站点登录到自己的计算机上,检查电子邮件、编辑文件和运行程序,就像在本地登 录一样。
2.6 ftp
1.作用
ftp命令进行远程文件传输。FTP是ARPANet的标准文件传输协议,该网络就是现今Internet的前身,所以ftp既是协议又是一个命令。
2.格式
ftp [-dignv][主机名称IP地址]
3.主要参数
-d:详细显示指令执行过程,便于排错分析程序执行的情形。
-i:关闭互动模式,不询问任何问题。
-g:关闭本地主机文件名称支持特殊字符的扩充特性。
-n:不使用自动登陆。
-v:显示指令执行过程。
4.应用说明
ftp命令是标准的文件传输协议的用户接口,是在TCP/IP网络计算机之间传输文件简单有效的方法,它允许用户传输ASCⅡ文件和二进制文件。为了使用ftp来传输文件,用户必须知道远程计算机上的合法用户名和口令。这个用户名/口令的组合用来确认ftp会话,并用来确定用户对要传输的文件进行什么样的 访问。另外,用户需要知道对其进行ftp会话的计算机名字的IP地址。
用户可以通过使用ftp客户程序,连接到另一台计算机上;可以在目录中上下移动、列出目录内容;可以把文件从远程计算机机拷贝到本地机上;还可以把文件从本地机传输到远程系统中。ftp内部命令有72个,下面列出主要几个内部命令:
ls:列出远程机的当前目录。
cd:在远程机上改变工作目录。
lcd:在本地机上改变工作目录。
close:终止当前的ftp会话。
hash:每次传输完数据缓冲区中的数据后就显示一个#号。
get(mget):从远程机传送指定文件到本地机。
put(mput):从本地机传送指定文件到远程机。
quit:断开与远程机的连接,并退出ftp。
2.7 route
1.作用
route表示手工产生、修改和查看路由表。
2.格式
#route [-add][-net|-host] targetaddress [-netmask Nm][dev]If]
#route [-delete][-net|-host] targetaddress [gw Gw] [-netmask Nm] [dev]If]
3.主要参数
-add:增加路由。
-delete:删除路由。
-net:路由到达的是一个网络,而不是一台主机。
-host:路由到达的是一台主机。
-netmask Nm:指定路由的子网掩码。
gw:指定路由的网关。
[dev]If:强迫路由链指定接口。
4.应用实例
route命令是用来查看和设置Linux系统的路由信息,以实现与其它网络的通信。要实现两个不同的子网之间的通信,需要一台连接两个网络的路由器,或者同时位于两个网络的网关来实现。
在Linux系统中,设置路由通常是为了解决以下问题:该Linux系统在一个局域网中,局域网中有一个网关,能够让机器访问Internet,那么就需要将这台机器的IP地址设置为Linux机器的默认路由。使用下面命令可以增加一个默认路由:route add 0.0.0.0 192.168.1.1
2.8 rlogin
1.作用
rlogin用来进行远程注册。
2.格式
rlogin [ -8EKLdx ] [ -e char ] [-k realm ] [ - l username ] host
3.主要参数
-8:此选项始终允许8位输入数据通道。该选项允许发送格式化的ANSI字符和其它的特殊代码。如果不用这个选项,除非远端的不是终止和启动字符,否则就去掉奇偶校验位。
-E:停止把任何字符当作转义字符。当和-8选项一起使用时,它提供一个完全的透明连接。
-K:关闭所有的Kerberos确认。只有与使用Kerberos确认协议的主机连接时才使用这个选项。
-L:允许rlogin会话在litout模式中运行。要了解更多信息,请查阅tty联机帮助。
-d:打开与远程主机进行通信的TCP sockets的socket调试。要了解更多信息,请查阅setsockopt的联机帮助。
-e:为rlogin会话设置转义字符,默认的转义字符是“~”。
-k:请求rlogin获得在指定区域内远程主机的Kerberos许可,而不是获得由krb_realmofhost(3)确定的远程主机区域内的远程主机的Kerberos许可。
-x:为所有通过rlogin会话传送的数据打开DES加密。这会影响响应时间和CPU利用率,但是可以提高安全性。
4.使用说明
如果在网络中的不同系统上都有账号,或者可以访问别人在另一个系统上的账号,那么要访问别的系统中的账号,首先就要注册到系统中,接着通过网络远程注册到账号所在的系统中。rlogin可以远程注册到别的系统中,它的参数应是一个系统名。
2.9 nslookup
1.作用
nslookup命令的功能是查询一台机器的IP地址和其对应的域名。使用权限所有用户。它通常需要一台域名服务器来提供域名服务。如果用户已经设置好域名服务器,就可以用这个命令查看不同主机的IP地址对应的域名。
2.格式
nslookup [IP地址/域名]
3.应用实例
(1)在本地计算机上使用nslookup命令
xuefeng@xf-pc:~$ nslookup www.baidu.com
Server: 202.106.0.20
Address: 202.106.0.20#53
Non-authoritative answer:
www.baidu.com canonical name = www.a.shifen.com.
Name: www.a.shifen.com
Address: 61.135.169.105
Name: www.a.shifen.com
Address: 61.135.169.125
(2)使用nslookup命令测试named
输入下面命令:nslookup
然后就进入交换式nslookup环境。如果named正常启动,则nslookup会显示当前DNS服务器的地址和域名,否则表示named没能正常启动。
2.10 arp
1,作用
处理内核的ARP缓存信息,清理ARP缓存
2,格式
arp[必要参数][选择参数]
3,参数
-v显示详细的处理信息
-n以编号的形式进行输出
-D使用硬件地址
-H<类型>指定ARP检测的类型
-i<接口>指定检测的接口
-f<文件名>地址信息从指定的文件中读取
netmask<子网掩码>设置子网掩码
-s<主机名 硬件地址>为指定主机创建ARP地址映射
-a<主机名>显示指定主机的入口
-d<主机名>删除指定主机的入口
4,应用实例
(1)输出当前系统的ARP缓存
xuefeng@xf-pc:~$ arp
地址 类型 硬件地址 标志 Mask 接口
localhost ether 00:27:19:9d:a8:58 C wlan0
localhost ether 00:10:db:46:6d:e0 C eth0
(2)清除所有arp缓存
root@xf-pc:~# arp -n|awk '/^[1-9]/ {print "arp -d "$1}' | sh
(3)输出指定网卡arp缓存
root@xf-pc:~# arp -i eth0
地址 类型 硬件地址 标志 Mask 接口
localhost (incomplete) eth0
2.11 traceroute
1,作用
追踪网络数据包的路由途径,默认数据包大小为40Bytes
2,格式
traceroute[必要参数][选择参数][主机]
3,参数
-d开启调试功能
-I使用ICMP
-v显示详细的处理信息
-x关闭数据包的检测
-r不经过的路由表路由
-f<数值>设置TTL值
-g<网关>设置网关,最多设置8个
-m<次数>设置跳数,数据包最大存活数值的TTL大小
-p<端口号>指定端口
-w<时间>设置检测的时间间隔
3,应用实例
显示到达目的地的数据包路由
root@xf-pc:~# traceroute www.google.com
traceroute to www.google.com (66.249.89.104), 30 hops max, 60 byte packets
1 localhost (192.168.0.1) 7.271 ms 7.262 ms 7.251 ms
2 117.79.82.249 (117.79.82.249) 11.069 ms 11.061 ms 11.054 ms
3 117.79.82.246 (117.79.82.246) 10.902 ms 10.915 ms 10.906 ms
4 220.181.81.5 (220.181.81.5) 27.726 ms 27.671 ms 27.695 ms
5 218.30.25.137 (218.30.25.137) 10.856 ms 10.847 ms 10.904 ms
6 218.30.25.50 (218.30.25.50) 10.898 ms 5.194 ms 5.186 ms
7 202.97.39.229 (202.97.39.229) 29.153 ms 32.496 ms 32.485 ms
8 202.97.33.34 (202.97.33.34) 138.797 ms 138.812 ms 138.803 ms
9 202.97.33.254 (202.97.33.254) 34.453 ms 34.468 ms 34.458 ms
10 202.97.33.5 (202.97.33.5) 35.322 ms 35.292 ms 31.541 ms
11 202.97.5.138 (202.97.5.138) 67.844 ms 67.796 ms 67.810 ms
12 209.85.255.80 (209.85.255.80) 171.500 ms 171.467 ms 158.880 ms
13 209.85.249.195 (209.85.249.195) 70.847 ms 70.800 ms 70.811 ms
14 72.14.236.126 (72.14.236.126) 76.008 ms 76.016 ms 75.997 ms
15 nrt04s01-in-f104.1e100.net (66.249.89.104) 72.773 ms 72.742 ms 72.738 ms
2.12 iptables
1,作用
用来设置、维护或者检测Linux内核的IP数据包表,并且定义了不止一种数据表。每一个表包含一定数量的路由链,也可能维护用户定义的路由链。每一个路由链定义了相应的接收数据包的规则
2,格式
iptables[必要参数][选择参数]
3,参数
-A<路由链>增加路由链
-D<路由链>删除路由链
-E修改某自订规则炼的名称
-F<路由链>清除路由链规则
-I<路由链>新建路由链规则
-N<路由链>新建路由链
-X<路由链>删除路由链
-v显示详细处理信息
-L列出表信息
-R取代现行规则,规则被取代后并不会改变顺序
-d<地址>目的地址
-s<地址>源地址
-i<网卡>选择网卡
-o<网卡>退出时的网卡
-j<跳转目标>指定规则的目标
-P<通讯协议>选择通讯协议
-Z将封包计数器归零
mac匹配物理地址
mark这个模块和与netfilter过滤器标记字段匹配
--sport|--source-port用来比对封包的来源埠号,可以比对单一埠,或是一个范围,
--port若源端口和目的端口相等并与某个给定端口相等,则匹配
--dport, --destination-port 用来比对封包的目的地埠号
-h显示帮助信息
【表类型】
filter:信息包过滤表
mangle:高级路由表
nat:转发包过滤表
3,一些概念
防火墙设置有两个网卡:一个流入,一个流出。iptables读取流入和流出数据包的报头,将它们与规则集(Ruleset)相比较,将可接受的数据包从一个网卡转发至另一个网卡,对被拒绝的数据包,可以丢弃或按照所定义的方式来处理。
通过向防火墙提供有关对来自某个源地址、到某个目的地或具有特定协议类型的信息包要做些什么的指令,规则控制信息包的过滤。通过使用iptables系统提供的特殊命令iptables建立这些规则,并将其添加到内核空间特定信息包过滤表内的链中。
表(table)[-t table]选项允许使用标准表之外的任何表。表是包含仅处理特定类型信息包的规则和链的信息包过滤表。有三个可用的表选项:filter、nat和mangle。该选项不是必需的,如果未指定,则filter作为缺省表。
命令(command)command部分是iptables命令最重要的部分。它告诉iptables命令要做什么,例如插入规则、将规则添加到链的末尾或删除规则。表2是最常用的一些命令及例子。
匹配(matchiptables命令的可选match部分指定信息包与规则匹配所应具有的特征(如源地址、目的地址、协议等)。匹配分为通用匹配和特定于协议的匹配两大类。这里将介绍可用于采用任何协议的信息包的通用匹配
目标(target)目标是由规则指定的操作,对与那些规则匹配的信息包执行这些操作。除了允许用户定义的目标之外,还有许多可用的目标选项。表4是常用的一些目标及示例说明。
4,语法
使用 对规则的 流入/流出 来源/目的 来源/目的 对规则
那种表 操作 接口 地址 协议 的端口 判断
iptables -t -A/-I/-D/-R/-P/-F -i/-o -s/-d -p --sport/--dport -m -j
filter INPUT ACCEPT
nat FORWARD DROP
PREROUTING SNAT
POSTROUTING DNAT
MASQUERADE
3,应用实例
(1)基本应用
iptables -L 列出iptables规则
iptables -F 清除iptables内置规则
iptables -X 清除iptables自定义规则
(2)只允许211.100.40.42的机器进行SSH链接
iptables -A INPUT -s 192.168.0.3 -p tcp --dport 22 -j ACCEPT
(3)开放常用端口
iptables -A OUTPUT -p tcp –sport s 80,21,25,110 -j ACCEPT
(4)存储与恢复iptables规则
iptables-save > somefile
iptables-restore < somefile