Файл: Сетевые операционные системы (Особенности алгоритмов управления ресурсами).pdf

«config terminal, enable, interface, and router»: у роутеров Cisco есть несколько разных режимов управления, в каждом из них отображаются или изменяются определённые параметры. Очень важно уметь перемещаться между этими режимами для успешной настройки маршрутизатора.

Когда вы авторизуетесь на роутере (SSH, Telnet, Console), сначала вы попадаете в user mode (пользовательский режим, где приглашение выглядит как >). В этом режиме можно написать enable для переключения в привилегированный режим (приглашение выглядит как #). В привилегированном режиме отображается любая информация, но нельзя вносить никакие изменения. Для того, чтобы попасть в режим глобальной конфигурации введите «config terminal» (или «config t»), приглашение станет выглядеть как «(config)#» . В этом режиме можно изменять любые настройки. Для изменения параметра интерфейса (например, IP-адреса) переключитесь в режим конфигурирования командой interface (приглашение выглядит как (config-if)#). Помимо этого, из режима глобальной конфигурации вы можете попасть в режим конфигурации роутера с помощью команды router {protocol}. Для выхода из любого режима введите exit.

«no shutdown»: команда no shutdown включает интерфейс. Она используется в режиме конфигурации интерфейса. Может быть полезна при диагностике или конфигурации новых интерфейсов. Если с каким-либо интерфейсом возникла проблема, можно попробовать ввести «shut» и «no shut». Разумеется, для того, чтобы выключить интерфейс введите «shutdown». Команду можно сократить до «no shut».

«show ip route»: команда «show ip route» выводит таблицу маршрутизации роутера. Она состоит из списка всех сетей, которые доступны роутеру, их метрике (приоритет маршрутов) и шлюза. Команду можно сократить до «sh ip ro». Также после неё могут быть параметры, например «sh ip ro ospf» (показывает всю маршрутизацию OSPF). Для очистки всей таблицы маршрутизации необходимо выполнить «clear ip route *». Для удаления конкретного маршрута необходимо указать адрес сети после команды, например «clear ip route 1.1.1.1».

«show version»: команда show version показывает регистр конфигурации (в основном настройки загрузки маршрутизатора), когда последний раз роутер загружался, версию IOS, имя файла IOS, модель устройства, а также количество оперативной и флэш-памяти. Команду можно сократить до «sh ver».

«debug»: у команды debug есть много параметров, и она не работает без них. Эта команда предоставляет детальную отладочную информацию по конкретному приложению, протоколу или службе. Например, debug ip route будет сообщать вам каждый раз, когда маршрут добавляется или удаляется из роутера.^[12]

2.2 Сетевая ОС JUNOS

2.2.1 Предоставляемая функциональность

Juniper OS обеспечивают согласованность и надежность платформ коммутации, маршрутизации и безопасности под управлением одной ОС в высокопроизводительной сетевой инфраструктуре. Обширный набор решений предназначен для объединения центральных и региональных офисов, филиалов, центров обработки данных, а также для использования в городских, периферийных и опорных сетях операторов связи. С помощью своих многочисленных наработок Juniper OS обеспечивает безопасность, широкополосную связь, передачу голоса и видео.

2.2.2 Архитектура

Функциональность ОС JUNOS разобщена на несколько процессов программного обеспечения. Каждый процесс потребляет часть функциональности устройства. Каждый процесс выполняется в собственном защищенном пространстве памяти, гарантируя, что один процесс не может непосредственно вмешиваться в другой. Когда один процесс терпит сбой, вся система не рухнет. Эта модульность также гарантирует, что новые возможности могут быть добавлены с меньшей вероятностью потери функциональности. Ядро JUNOS основано на операционной системе FreeBSD UNIX - ОС с открытым исходным кодом.^[13]

Все платформы работают на одном и том же базовом исходном коде в рамках специфики своей платформы. Благодаря этому многие процессы и операции настроены и управляются единым образом, настройка задач и согласованность операций при этом проще.

Другой аспект модульности - разделение плоскостей управления и пересылки. Процессы, управляющие протоколами маршрутизации и коммутации отделены от процессов, отвечающих за пересылку фреймов, пакетов. Такая конструкция позволяет настраивать каждый процесс для максимальной производительности и надежности. Разделение плоскостей управления и пересылки - одна из ключевых причин, почему Junos OS может поддерживать множество различных платформ с единым базовым кодом.

Плоскость управления работает на механизме маршрутизации (Routing Engine - RE). RE - мозг платформы, несет ответственность за выполнение обновлений протоколов и систему управления. RE отвечает за работу различных протоколов, а также управляет программными процессами, которые находятся внутри защищенной среды памяти. RE основан на архитектуре Х86 или PowerPC, в зависимости от конкретной платформы. RE поддерживает таблицы маршрутизации, таблицу мостов, первичную таблицу пересылки и соединяется с механизмом пересылки пакетов (Packet Forwarding Engine - PFE) через внутренний линк. Хотя все Junos устройства соответствуют этой конструкции, конкретные компоненты, которые составляют плоскость управления и пересылки варьируются в зависимости от платформы..

PFE как правило работает на отдельных аппаратных средствах и несет ответственность за передачу транзитного трафика через устройство. На многих платформах PFE использует специализированную интегральную схему (application-specific integrated circuits - ASIC) для увеличения производительности.

Благодаря тому, что архитектура разделена, устройства под управлением Junos отличаются стабильностью и надежностью.

PFE принимает таблицу пересылки (forwarding table - FT) от RE по внутреннему линку. Обновления FT имеют высокий приоритет для ядра Junos OS и осуществляются поэтапно. Так как RE выполняет интеллектуальную часть работы, PFE может просто выполнять инструкции - перенаправлять пакеты и фреймы с высокой степенью устойчивости и с детерминированной производительностью. Эта архитектурная конструкция также делает возможным включение функций высокой доступности (GRES, NSR, ISSUs).

RE управляет всеми процессами протокола в дополнение к другим программным процессам, которые управляют интерфейсами устройства, компонентами шасси, системой управления и доступом пользователей на устройство. Эти программные процессы работают на вершине ядра Junos, которое взаимодействует с PFE. ПО направляет весь трафик протоколов из сети к RE для необходимой обработки.

RE обеспечивает работу интерфейса командной строки (CLI), так же как и J-Web GUI. Эти пользовательские интерфейсы работают на вершине ядра Junos и обеспечивают пользовательский доступ и управление устройством.

RE управляет Packet Forwarding Engine путем предоставления актуальных Layer 2 и Layer 3 таблиц пересылки, а также путем управления программными процессами, которые находятся в микрокоде PFE. RE принимает статусные сообщения оборудования и среды из PFE и воздействует на них по мере необходимости.

2.2.3 Основные команды

«commit confirmed <время_в_минутах>»: применяет кандидатскую конфигурацию на указанное количество минут (по умолчанию (если не указывать количество минут) на 10). По истечению времени происходит откат на предыдущую конфигурацию. Для применения конфигурации (перевода ее из временной в постоянную) необходимо ввести команду «commit» или «commit check». Повторный ввод команды «commit confirmed» не приведет к сбросу времени. Вместо этого, временная конфигурация будет подтверждена (как при подтверждении временной конфигурации командой «commit» или «commit check»), а временной конфигурацией станет кандидатская (на момент повторного ввода «commit confirmed») конфигурация, даже если никаких изменений не проводилось (в таком случае временной станет «нулевая» конфигурация).

«show system commit»: выводит историю применения конфигураций (когда они были сделаны и кем). В случае, если активирована команда «commit confirmed» или «commit at», дополнительно будет выведена оставшееся время до отката (rollback) или планируемое время до применения конфигурации соответственно.

«rollback ?»: выводит историю применения конфигураций (когда они были сделаны и кем). Можно загрузить одну из старых конфигураций, если вместо «?» подставить номер конфигурации (конфигурация загрузится в качестве кандидатской, но не применится).

«rollback rescue»: загружает rescue-конфигурацию в качестве кандидатской

«show | compare»: показывает различия между текущей активной конфигурацией (rollback 0) и кандидатской конфигурацией.

«replace pattern <что_заменить> with <на_что_заменить>»: поиск и замена всех выражений в конфигурации.

«commit check»: проверяет кандидатскую конфигурацию на возможные ошибки.

«save <filename>»: сохраняет кандидатскую конфигурацию в виде файла. По умолчанию конфигурация сохранится на flash-памяти устройства (собственной памяти, а не вставленной флешке) в папке /var/home/<имя_пользователя>. Если нужно сохранить конфигурацию в другое место, нужно указать вместо <filename> полный путь до файла (включая имя файла).

«show groups junos-defaults»: вывод скрытой стандартной конфигурации (не выводится при просмотре текущей конфигурации; вывести можно только с помощью данной команды; нельзя редактировать или удалить; содержит предустановленные заводские значения, которые можно переопределить (override) в «обычной» конфигурации).

«show groups junos-defaults applications»: вывод предустановленных «приложений» (applications). «Приложения» представляют собой сочетание протокола, порта (если есть) и типа данных (если есть), которые можно использовать при написании правил для фаерволла.

2.3 OC Linux

2.3.1 Предоставляемая функциональность

На данный момент Linux обеспечивает полный набор протоколов TCP/IP для сетевой работы. Это включает драйверы устройств для многих популярных карт Ethernet, SLIP (Serial Line Internet Protocol, обеспечивающие вам доступ по TCP/IP при последовательном соединении), PLIP (Parallel Line Internet Protocol), PPP (Point-to-Point Protocol), NFS (Network File System), и так далее. Поддерживается весь спектр клиентов и услуг TCP/IP, таких как FTP, telnet, NNTP и SMTP.

При запуске, Linux создает виртуальную файловую систему (адресное пространство) с четким разграничением прав для доступа ко внутренним ресурсам, на чем и основывается безопасность всей системы. Именно эта файловая система и видна впоследствии пользователю как корневая (/).

Для обмена данными между физическими ресурсами компьютера и операционной системой ядро Linux создаёт в этой файловой системе специальные файлы-"порты", по одному для каждого из устройств. Таким образом все устройства в компьютере получают логические адреса, которые начинаются обычно с /dev.

Linux, использует разделы жёсткого диска не в качестве отдельных виртуальных, а так же как и любое другое физический ресурс - в качестве файлов в папке /dev. Специальная система присоединения (монтирования) файловых систем к основной корневой системе позволяет разворачивать их содержимое во внутренних папках, адреса которых обычно начинаются с /media.

Именно описанным выше способом при загрузке системы в её адресный корень сначала монтируется основная файловая система, содержащая также файлы с записями основных системных настроек, а потом и дополнительные - в отдельные папки.

Поверх ядра Linux функционирует программная оболочка GNU - многоуровневая система, достижение загрузки каждого из уровней которой характеризуется запуском соответствующего набора системных программ и утилит.

В частности, третий уровень - пользовательская командная строка, консоль для работы с системой. Первый, второй и четвёртый уровни - системные. Пятый - графический, запуск которого инициализирует запуск оконной системы X11. Шестой - уровень выключения и перезагрузки компьютера.

Гибкость такой системы состоит в том, что каждый из её компонентов, приложений запускаемых на разных уровнях загрузки, заменяем и почти всегда имеет альтернативу. Именно таким образом получается возможность работы с разными рабочими столами, мультимедийными системами, системами взаимодействия с физическими ресурсами компьютера: аудио-, видео- и другими устройствами.

Настройка сетевого соединения, устанавливаемого по протоколу TCP/IP в операционной системе Linux, и управление им — не столь сложная задача, как принято считать. Для пользователя в системе имеется ряд конфигурационных файлов, при помощи содержимого которых система производит настройку и управление сетевыми соединениями. Многими из этих файлов можно управлять с помощью конфигурирующих программ из набора утилит администратора, например, утилитой netcfg. Также очень желательно использовать программы netstat, ifconfig, route. Вообще конфигурационные файлы легко отредактировать при помощи любого текстового редактора. Перечислим программы для настройки и работы с сетевым соединением:

• netcfg — программа конфигурирования сетевых интерфейсов и управления ими;