Turbolinux網(wǎng)絡管理講義-0.0.15b.ppt

Turbolinux網(wǎng)絡管理 黎明職業(yè)大學計算機與信息工程系賴偉駿laiw 2005年9月 目錄 1 第一章TCP IP基礎第二章TCP IP內幕第三章路由第四章TCP UDP ICMP和傳輸?shù)谖逭鹿收吓懦W(wǎng)絡管理和IPV6第六章域名系統(tǒng)第七章其他網(wǎng)絡服務 目錄 2 第八章APACHEWEB服務器第九章SENDMAIL SMTP POP和IMAP第十章網(wǎng)絡文件系統(tǒng) NFS 第十一章SAMBA第十二章PPP第十三章IPTABLES應用第十四章網(wǎng)絡安全 第一章TCP IP基礎 教學目的 安裝TCP IP網(wǎng)絡并定義常用端口解釋基本網(wǎng)絡概念和與OSI參考模型相關的TCP IP四層模型解釋客戶 服務器模型查詢并使用RFC 課前問題 網(wǎng)絡的定義為什么使用網(wǎng)絡列出TCP IP四層模型 給出每層使用的2個協(xié)議 簡介 這個章節(jié)會提供一般網(wǎng)絡概念的背景材料 對后面的課程很有幫助 其中會介紹如果需要linux和其他有網(wǎng)絡能力的操作系統(tǒng)共享和服務都需要哪些條件 這章是個總覽 每個主題都用來描述基本的網(wǎng)絡概念 模型 結構和構建網(wǎng)絡所需的技術 1 1網(wǎng)絡概念 本節(jié)包含以下一些內容 網(wǎng)絡和分布式系統(tǒng) 基本網(wǎng)絡服務 端口 客戶 服務器模型 通訊協(xié)議 分工 1 1 1網(wǎng)絡和分布式系統(tǒng) 典型的計算機安裝是通過使用某種形式的網(wǎng)絡技術把多個系統(tǒng)連接而成 現(xiàn)在把異樣網(wǎng)絡中的不同類型的計算機 運行不同操作系統(tǒng)甚至使用不同的連接技術的非常復雜的系統(tǒng)連起來已經(jīng)很普通了 例如 把運行MS DOS OS 2或UNIX或基于linux的工作站 以及其他中型的計算機 甚至大型機混合在一起的網(wǎng)絡也并不少見 連接技術從簡單的串口連接到流行的基于局域網(wǎng)的方法 以太網(wǎng)或括撲環(huán) 和廣域網(wǎng)絡 WAN 到復雜的為特殊類型計算機量體裁衣的專用機制 連網(wǎng)的系統(tǒng)允許獨立系統(tǒng)上的獨立用戶更方便的共享信息 文件可以在系統(tǒng)間拷貝而不是通過一些備份介質來轉儲 象打印機這種資源也可以被共享 可以更有效的使用它們 1 1 2基本網(wǎng)絡服務 下面是在一個網(wǎng)絡環(huán)境中可使用的一些基本的功能 文件傳輸 TELNET 遠程打印 電子郵件 HTTP 1 1 3端口 端口是因特網(wǎng)上使用TCP IP協(xié)議的邏輯連接 端口范圍0 655350 1023保留服務使用常用的端口 1 1 4客戶 服務器模型 通訊協(xié)議協(xié)議層控制信息OSI和TCP IP棧 1 1 5分工 Network DataLink Physical Interfacewillinvolvemappingaddressbetweenformats 1 2安裝TCP IP網(wǎng)絡 1 hostname查看主機名hostname改變主機名環(huán)路設備 loopback127 0 0 1私有地址A類10 0 0 0B類172 16 0 0 172 31 0 0C類192 168 0 0 192 168 255 0 1 2安裝TCP IP網(wǎng)絡 2 為了能在網(wǎng)絡中發(fā)廣播就要建立子網(wǎng)點到點的連接不需要子網(wǎng)不使用DNS和NIS 必須設 etc hosts root localhost root cat etc hosts127 0 0 1localhost localdomainlocalhost root localhost root 1 2安裝TCP IP網(wǎng)絡 3 網(wǎng)絡接口必須配置 路由表通過ifconfig和route命令來初始化 Ifconfig命令為核心中的網(wǎng)絡層來建立接口 指定IP地址并激活它 當ifconfig運行 核心可以收發(fā)數(shù)據(jù)包 route命令用來操作路由表的 環(huán)路設備激活 root localhost root ifconfiglo127 0 0 1 root localhost root 給路由表增加記錄并用ping檢查配置 root localhost root routeadddefaultgw127 0 0 1 root localhost root routeKernelIProutingtableDestinationGatewayGenmaskFlagsMetricRefUseIface219 220 126 0 255 255 254 0U000eth0default 255 0 0 0U000lodefaultlocalhost local0 0 0 0UG000lodefault219 220 126 10 0 0 0UG000eth0 root localhost root root localhost root pinglocalhostPINGlocalhost localdomain 127 0 0 1 from127 0 0 1 56 84 bytesofdata 64bytesfromlocalhost localdomain 127 0 0 1 icmp seq 0ttl 255time 23usec64bytesfromlocalhost localdomain 127 0 0 1 icmp seq 1ttl 255time 6usec64bytesfromlocalhost localdomain 127 0 0 1 icmp seq 2ttl 255time 5usec64bytesfromlocalhost localdomain 127 0 0 1 icmp seq 3ttl 255time 5usec localhost localdomainpingstatistics 4packetstransmitted 4packetsreceived 0 packetlossround tripmin avg max mdev 0 005 0 009 0 023 0 008ms root localhost root 1 3TCP IP的開發(fā) 本節(jié)內容 TCP IP的起源 什么是TCP IP RFC 什么是互連網(wǎng) 什么是因特網(wǎng) 運轉TCP IP 1 3 1TCP IP起源 1 ARPANET1969年美國國防部 DepartmentofDefense DOD 高級研究計劃署 DefenseAdvancedResearchProjectAgency DARPA 決定研究一種計算機網(wǎng)絡 能夠在戰(zhàn)爭狀態(tài)下經(jīng)受得起局部被破壞 即一種無中心的網(wǎng)絡 并能夠將使用不同計算機和操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡連接在一起 ARPANET APARNet聯(lián)接了猶他大學 斯坦福研究所 加利福尼亞大學圣巴巴拉分校和加利福尼亞大學洛杉磯分校四個不同的計算機系統(tǒng) 使用NCP NetworkControlProtocol 通信協(xié)議 1970 s末 ARPA開始了一個稱為Internet的研究計劃 主要研究如何將各種局域網(wǎng) LAN 和廣域網(wǎng) WAN 互聯(lián)起來 這個研究項目的成果就是TCP IP協(xié)議 1980 sTCP IP廣泛推廣由于存在多種應用程序 因此協(xié)議也并非一個 而是一組協(xié)議 而TCP協(xié)議和IP協(xié)議就是他們開發(fā)的這些協(xié)議中最重要的兩個 因此通常就以TCP IP來稱呼整個協(xié)議族 稱為TCP IP協(xié)議 這正是當前流行的Internet使用的協(xié)議標準 1 3 2什么是TCP IP TCP IP協(xié)議和過去某些計算機公司開發(fā)的協(xié)議不同點在于它是完全開放的 其所有的技術和規(guī)范都是公開的 任何公司都可以利用其來開發(fā)兼容的產(chǎn)品 TCP IP不是一兩個協(xié)議 而是由數(shù)十個具有一定層次結構的協(xié)議組成的一個協(xié)議集 而TCP和IP是該協(xié)議中兩個最重要的協(xié)議 整個協(xié)議集常被稱為TCP IP體系結構或簡稱為TCP IP 1 3 3RFC 1 RFC RequestForComments 意即 請求注解 包含了關于Internet的幾乎所有重要的文字資料 RFC是最重要也是最經(jīng)常需要用到的資料之一 所以RFC享有網(wǎng)絡知識圣經(jīng)之美譽 通常 當某家機構或團體開發(fā)出了一套標準或提出對某種標準的設想 想要征詢外界的意見時 就會在Internet上發(fā)放一份RFC 對這一問題感興趣的人可以閱讀該RFC并提出自己的意見 1 3 3RFC 2 絕大部分網(wǎng)絡標準的指定都是以RFC的形式開始 經(jīng)過大量的論證和修改過程 由主要的標準化組織所指定的 但在RFC中所收錄的文件并不都是正在使用或為大家所公認的 也有很大一部分只在某個局部領域被使用或并沒有被采用 一份RFC具體處于什么狀態(tài)都在文件中作了明確的標識 1 3 3RFC 3 RFC文檔下載推薦RFC英文站點 http www rfc editor org http www faqs org rfcs RFC分類檢索 以下根據(jù)RFC被公布時的狀態(tài)把RFC索引劃分成幾類 Standards 標準 DraftStandards 草案標準 ProposedStandards 提案標準 1 3 3RFC 4 OTHERRFCS 其他RFC Experimental 實驗性的 Informational 知識性的 Historic 歷史性的 EarlyRFCs beforeIETFstandardstrack早期的 在IETF標準化之前 1 3 3RFC 5 RFCSUB SERIES RFC子集 Standards 標準 STD BestCurrentPractice 最優(yōu)當前實現(xiàn) BCP ForYourInformation FYI 參考文獻 1 3 4什么是互連網(wǎng) 兩個或多個相互連接的計算機網(wǎng)絡 數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中流動 這就叫做互連網(wǎng)或因特網(wǎng)一個沒有和其它網(wǎng)絡連在一起的網(wǎng)絡稱為獨立的網(wǎng)絡 1 3 5什么是因特網(wǎng) 1 因特網(wǎng)從1983年開始使用傳輸控制協(xié)議 互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 TransmissionControlProtocol InternetProtocol TCP IP 參考模型 正是1983年 當TCP IP成為ARPANET上的標準通信協(xié)議時 人們才認為真正的Internet出現(xiàn) 1 3 5什么是因特網(wǎng) 2 Internet上的應用 wwwGopherArchieFTPBBSE mailIRC 1 3 6運轉TCP IP 獨立于系統(tǒng)的TCP IPTCP IP在UNIX和LINUX上 一個例子 練習1 1 瀏覽RFC 小結 這章提供了一般網(wǎng)絡概念的背景材料 我們討論了允許linux和其它任何有網(wǎng)絡功能的操作系統(tǒng)共享資源和服務的條件 介紹了和基本網(wǎng)理念相關的事宜 還特別介紹了TCP IP棧 我們還討論了基本網(wǎng)絡概念 模型 結構和搭建網(wǎng)絡所需要的技術 下面是這章你需要記住的重點 一個網(wǎng)絡像是公路系統(tǒng)把房子連接起來 網(wǎng)絡允許共享資源 兩個主機必須使用相同的協(xié)議才能通訊 一個協(xié)議棧有許多層 每一層執(zhí)行不同的任務 與它上層和下層獨立而且有各自的尋址規(guī)則 TCP IP使用4層堆棧 TCP IP協(xié)議堆棧是因特網(wǎng)的基石 標準還在發(fā)展和增長中 TCP IP連接的網(wǎng)絡是很有效的 今天所有主要的系統(tǒng)都使用TCP IP 通用RFC文檔可以得知IP的標準 課后習題 1 OSI模型有多少層 哪層與硬件系統(tǒng)最緊密 2 什么是RFC 3 列舉出3個常用的因特網(wǎng)協(xié)議和它們使用的端口 第二章TCP IP內幕 教學目的 配置和管理xinted等相關服務 使用TCP IP完成基本功能把linux配置成ppp客戶 課前問題 xinted守護進程的功能是什么 三種網(wǎng)絡邏輯拓撲結構是什么 通過調制解調器連到因特網(wǎng)所需要的2個協(xié)議是什么 哪個更好 為什么 三類主要的IP地址是什么 簡介 1 TCP IP是所有l(wèi)inux系統(tǒng)使用主要網(wǎng)絡協(xié)議 因特網(wǎng)上所有的機器使用它來通訊 它也用在私有網(wǎng)絡和企業(yè)內部網(wǎng)中 這章我們開始學習TCP IP所依賴的層 OSI模型中的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層 它會涉及不同的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的物理和邏輯括撲結構 然后 我們會學習一些常見的網(wǎng)絡技術 如以太網(wǎng) 令牌網(wǎng) ppp和SLIP 簡介 1 另一個重要的部分是IP尋址 網(wǎng)絡中的每個節(jié)點都必須有一個可用的唯一的IP地址 這個IP地址決定網(wǎng)絡信息如何從源到目的地址 在源和目的主機間可能有許多重發(fā)器 集線器 交換機和路由器 它們使用IP地址和其它信息來保證信息可以從一臺主機傳到另一臺機器 簡介 2 TCP IP服務有守護神程序監(jiān)聽從特定網(wǎng)絡端口發(fā)來的請求 其中最重要的是超級服務進程xinetd 它可以調用其它的服務進程 并為不同的協(xié)議處理信息 在啟動時候 從 etc rc local運行xinetd xinetd監(jiān)聽套接字連接并決定提供什么服務 xinetd然后喚起相應的程序來滿足請求 2 1物理層 本節(jié)包含以下一些內容 局域網(wǎng)布線 網(wǎng)絡拓撲結構 重發(fā)器 網(wǎng)橋 交換機 MAC地址 2 1 1局域網(wǎng)布線 雙絞線光纖局域網(wǎng)接頭 2 1 2網(wǎng)絡拓撲結構 總線拓撲結構環(huán)形拓撲結構星形拓撲結構 2 1 3重發(fā)器2 1 4網(wǎng)橋2 1 5交換機2 1 6路由器2 1 7MAC地址地址解析協(xié)議ARP 用來映射IP地址到硬件地址 可以使用不的同的選項 練習2 1 設計MegaCorp公司的新網(wǎng)絡一個網(wǎng)絡問題 2 2XINETD xinetd有時是指網(wǎng)絡超級進程任務 監(jiān)聽一些IP端口 可以調用其它的服務進程并為不同的協(xié)議處理信息 運行配置文件 etc xinetd conf記錄字段 服務名稱 套接字類型 協(xié)議 wait nowait max user group 服務器程序服務器程序參數(shù)備注 2 2XINETD 用戶修改了 etc xinetd conf必須執(zhí)行 kill HUPxinetd或 servicexinetdrestart或 etc rc d init d xinetdrestart使xinetd重新讀這個配置文件需要使用某項服務 去掉該文件的注釋 目錄 etc xinetd d 里的配置文件例如 允許telnet服務可以將 etc xinetd d telnet文件的disable yes no 2 3數(shù)據(jù)鏈路層 2 3 1數(shù)據(jù)尋址2 3 2控制流2 3 3數(shù)據(jù)完整性2 3 4幀幀的尺寸曼徹斯特編碼2 3 5訪問物理層CSMA CD令牌傳遞 2 3 6特殊的以太網(wǎng)技術2 3 7以太網(wǎng)10Bas510Base210BaseT2 3 8令牌環(huán)使用差分的曼徹斯特編碼MTU由令牌持有時間決定支持優(yōu)先級別 帶寬保留支持確認 2 4串行協(xié)議 1 2 4 1使用串行線2 4 2SLIP串行線路IP SLIP 用于運行TCP IP的點對點串行連接 SLIP通常專門用于串行連接 有時候也用于撥號 使用的線路速率一般介于1200bps和19 2Kbps之間 SLIP允許主機和路由器混合連接通信 主機 主機 主機 路由器 路由器 路由器都是SLIP網(wǎng)絡通用的配置 因而非常有用 2 4串行協(xié)議 2 SLIP只是一個包組幀協(xié)議 僅僅定義了在串行線路上將數(shù)據(jù)包封裝成幀的一系列字符 它沒有提供尋址 包類型標識 錯誤檢查 修正或者壓縮機制 SLIP定義了兩個特殊字符 END和ESC END是八進制300 十進制192 ESC是八進制333 十進制219 2 4串行協(xié)議 3 發(fā)送分組時 SLIP主機只是簡單地發(fā)送分組數(shù)據(jù) 如果數(shù)據(jù)中有一個字節(jié)與END字符的編碼相同 就連續(xù)傳輸兩個字節(jié)ESC和八進制334 十進制220 如果與ESC字符相同 就連續(xù)傳輸兩個字節(jié)ESC和八進制335 十進制221 當分組的最后一個字節(jié)發(fā)出后 再傳送一個END字符 2 4串行協(xié)議 4 因為沒有 標準的 SLIP規(guī)范 也就沒有SLIP分組最大長度的實際定義 可能最好是接受BerkeleyUNIXSLIP驅動程序使用的最大分組長度 1006字節(jié) 其中包括IP頭和傳輸協(xié)議頭 但不含分幀字符 壓縮串行線路IP CSLIP 在傳送出的IP分組上執(zhí)行VanJacobson頭部壓縮 這個壓縮過程顯著提高了交互式會話吞吐量 如今 點對點協(xié)議 PPP 廣泛替代了SLIP 因為它有更多特性和更靈活 2 4串行協(xié)議 2 4 3PPP PointtoPointProtocol 點對點協(xié)議點對點協(xié)議 PPP 為在點對點連接上傳輸多協(xié)議數(shù)據(jù)包提供了一個標準方法 PPP最初設計是為兩個對等節(jié)點之間的IP流量傳輸提供一種封裝協(xié)議 在TCP IP協(xié)議集中它是一種用來同步調制連接的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 OSI模式中的第二層 替代了原來非標準的第二層協(xié)議 即SLIP 除了IP以外PPP還可以攜帶其它協(xié)議 包括DECnet和Novell的Internet網(wǎng)包交換 IPX 2 4串行協(xié)議 PPP由三部分組成封裝 一種封裝多協(xié)議數(shù)據(jù)報的方法 PPP封裝提供了不同網(wǎng)絡層協(xié)議同時在同一鏈路傳輸?shù)亩嗦窂陀眉夹g PPP封裝精心設計 能保持對大多數(shù)常用硬件的兼容性 鏈路控制協(xié)議 PPP提供的LCP功能全面 適用于大多數(shù)環(huán)境 LCP用于就封裝格式選項自動達成一致 處理數(shù)據(jù)包大小限制 探測環(huán)路鏈路和其他普通的配置錯誤 以及終止鏈路 2 4串行協(xié)議 LCP提供的其他可選功能有 認證鏈路中對等單元的身份 決定鏈路功能正?；蜴溌肥∏闆r 網(wǎng)絡控制協(xié)議 一種擴展鏈路控制協(xié)議 用于建立 配置 測試和管理數(shù)據(jù)鏈路連接 配置 使用鏈路控制協(xié)議的簡單和自制機制 該機制也應用于其它控制協(xié)議 例如 網(wǎng)絡控制協(xié)議 NCP 2 4串行協(xié)議 為了建立點對點鏈路通信 PPP鏈路的每一端 必須首先發(fā)送LCP包以便設定和測試數(shù)據(jù)鏈路 在鏈路建立 LCP所需的可選功能被選定之后 PPP必須發(fā)送NCP包以便選擇和設定一個或更多的網(wǎng)絡層協(xié)議 一旦每個被選擇的網(wǎng)絡層協(xié)議都被設定好了 來自每個網(wǎng)絡層協(xié)議的數(shù)據(jù)報就能在鏈路上發(fā)送了 鏈路將保持通信設定不變 直到有LCP和NCP數(shù)據(jù)包關閉鏈路 或者是發(fā)生一些外部事件的時候 如 休止狀態(tài)的定時器期滿或者網(wǎng)絡管理員干涉 協(xié)議結構 Flag 表示幀的起始或結束 由二進制序列01111110構成 Address 包括二進制序列11111111 標準廣播地址 注意 PPP不分配個人站地址 Control 二進制序列00000011 要求用戶數(shù)據(jù)傳輸采用無序幀 Protocol 識別幀的Information字段封裝的協(xié)議 Information 0或更多八位字節(jié) 包含Protocol字段中指定的協(xié)議數(shù)據(jù)報 FCS 幀校驗序列 FCS 字段 通常為16位 PPP的執(zhí)行可以通過預先協(xié)議采用32位FCS來提高差錯檢測效果 相關鏈接 PPP封裝包括的字段PPP的鏈路設置練習2 2數(shù)據(jù)鏈路層tcpdump 2 5IP尋址 2 5 1網(wǎng)際層2 5 2IP尋址 IP地址格式 地址分類 2 5 3深入IP地址 A類 B類 C類 網(wǎng)絡掩碼 保留地址 廣播 多播 地址范例2 5 4選擇IP地址2 5 5內聯(lián)網(wǎng) 內聯(lián)網(wǎng)尋址 內聯(lián)網(wǎng)尋址范例 練習2 3 IP尋址 MegaCorp公司的網(wǎng)絡 檢查基本功能 激活和屏蔽網(wǎng)絡接口 檢查ARP緩沖 遠程登陸到其它系統(tǒng) 小結 這章中 我們引入了以下的概念 OSI協(xié)議堆棧的物理 數(shù)據(jù)鏈路和網(wǎng)絡層網(wǎng)橋 重發(fā)器 交換機和路由器同軸電纜 雙絞線和光纖的物理限制總線 環(huán)和星型拓撲結構碰撞inetdPPPIP地址 課后習題 1 inetd的配置文件是什么 2 三種類型的IP地址各是什么 3 ARP 地址解析協(xié)議 是用來干什么的 4 PPP連接的三個組成部分是什么 第三章路由 教學目的 定義子網(wǎng)劃分和IP地址的結構 建立和識別路由表 如何使用超網(wǎng)和它如何工作 定義防火墻和其它類型的包過濾 定義動態(tài)路由協(xié)議 課前問題 什么是子網(wǎng)掩碼 路由如何工作 我們?yōu)槭裁词褂脛討B(tài)路由協(xié)議 在一個C類網(wǎng)絡 我們怎么才能定義超過255臺主機的地址 網(wǎng)關如何變成防火墻 簡介 1 在因特網(wǎng)世界 路由和包轉發(fā)的概念起主要的角色 如果沒有路由的幫助 不可能把所有存在的網(wǎng)絡連接成這個龐大的叫因特網(wǎng)的實體 每個從一臺單獨的計算機發(fā)出的包 將被引導到達目的地 當目標地址不在本地局域網(wǎng) 就會用到路由器 簡介 2 在這章 我們還會簡短的講解超網(wǎng)劃分的概念 它會緩和主干網(wǎng)路由器的負載 減少路由表的大小 我們還會廣泛的了解包過濾技術并著重學習防火墻與代理服務器的概念 最后 還會總覽動態(tài)路由和其它路由協(xié)議中最重要的概念 3 1IP尋址3 2子網(wǎng)劃分連接網(wǎng)絡定義子網(wǎng)子網(wǎng)舉例子網(wǎng)實現(xiàn) 3 2子網(wǎng)劃分 3 2 1連接網(wǎng)絡3 3 2定義子網(wǎng)3 2 3子網(wǎng)舉例使用B類網(wǎng)絡地址137 64 0 0缺省的網(wǎng)絡掩碼是255 255 0 0 允許有65 534個主機地址 除去主機地址數(shù)值全為0和全為1的 我們至少可以把它劃分成6個子網(wǎng) 3 2 4子網(wǎng)實現(xiàn)3 2 5超網(wǎng)劃分3 2 6CIDR3 2 7路由表順序練習3 1 子網(wǎng)劃分 3 3路由概念 網(wǎng)絡路由連接網(wǎng)絡IP包傳送 本地網(wǎng)絡 路由器或網(wǎng)關在多個網(wǎng)絡中傳送IP路由表路由表搜索順序顯示路由表建立路由包過濾 3 3 1網(wǎng)絡路由3 3 2連接網(wǎng)絡網(wǎng)絡部分主機部分3 3 3IP包傳送 本地網(wǎng)絡 你住在房子A因為房子B和你在同一街道 所以你可以把信直接給房子B 你不使用郵箱 圖4 8 3 3 4路由器或網(wǎng)關3 3 5在多個網(wǎng)絡中傳送由于B和你在不同一街道 所以你要投遞信件到你本地的郵局 投遞員把信發(fā)給分揀中心 然后把信發(fā)給B A知道B不在網(wǎng)絡1 所以通過目的地址為C的以太網(wǎng)幀把IP包發(fā)送出去 A如果不知道到如何把包發(fā)送到目的地 它就使用C的地址作為包的缺省地址 C從以太幀中展開IP包并檢查它 認識到這個包最終目的地不是C 對于A和B來說C都是本地的設備 所以它可以把包放到網(wǎng)絡2中目的地址為B的以太網(wǎng)幀上 注意 C在網(wǎng)絡1和網(wǎng)絡2各有一個不同的以太網(wǎng)地址 B從C接收以太幀 展開其中的IP包 然后把它發(fā)送到上面的傳輸層 3 3 6IP路由表3 3 7路由表搜索順序3 3 8顯示路由表3 3 9建立路由3 3 10包過濾 練習3 2 路由概念15 127 243 8132 10 56 4132 10 20 3132 10 20 5132 10 200 337 92 129 1練習3 3 檢查路由表 可選 3 4動態(tài)路由協(xié)議為什么要動態(tài)路由 動態(tài)路由的理念路由協(xié)議ICMP重定向消息協(xié)議的分類自治系統(tǒng)概念內部和外部協(xié)議UNIX實現(xiàn) 3 4 1為什么需要動態(tài)路由 3 4 2動態(tài)路由的理念3 4 3路由協(xié)議3 4 4ICMP重定向信息3 4 5協(xié)議分類矢量距離協(xié)議鏈路狀態(tài)協(xié)議每個路由器獨立的計算路由 不依靠相關計算機的計算 鏈路狀態(tài)路由器可以保證聚集 鏈路狀態(tài)消息通過網(wǎng)絡傳送不會被改變 非常容易調試 鏈路狀態(tài)路由通過消息的大小來規(guī)劃擴展性 并不依靠網(wǎng)絡的數(shù)量 而是依靠連接一個路由器的鏈路樹木 因為消息通常比較小 所以鏈路狀態(tài)路由矢量距離路由產(chǎn)生更少的流量 3 4 6自治系統(tǒng)概念在任何的內部路由結構中自由使用 隱藏內部結構一個或多哥路由器傳遞關于可到達的自治系統(tǒng)到其它自治系統(tǒng)的消息 3 4 7內部和外部協(xié)議建立一個完全的自治系統(tǒng)描述 對非本地通訊使用缺省路由 處理可獲得的信息 總結到網(wǎng)絡中所有系統(tǒng)的路由 因為非技術原因 不是純粹的連接問題 可能不得不作路由決定 例如 一個大的公司有多個網(wǎng)關連到因特網(wǎng)上 但可能不想都用作傳輸數(shù)據(jù) 3 4 8UNIX的實現(xiàn)練習3 4 動態(tài)路由協(xié)議MegaCorp公司是否值得考慮在廣域網(wǎng)鏈路上運行一種路由協(xié)議 如果需要 要運行什么協(xié)議 其中一種協(xié)議是否比其它的一個更有優(yōu)勢 優(yōu)勢是什么 在MegaCorp公司總部的大樓運行動態(tài)路由協(xié)議有什么好處 小結 這章中 我們學習了處理路由和包轉發(fā)的一些問題 我們了解了每個從一臺單獨的計算機發(fā)出的包必須設法被引導到它最終的目的地 這章還學習了路由的作用和子網(wǎng)劃分 我們簡短地討論了和超網(wǎng)劃分的概念 而且還學習了廣義概念上的包過濾 其中包括防火墻和代理服務器 最后 我們學習了動態(tài)路由的一些重要的概念和路由協(xié)議的類型 在這章 我們引入了 路由和路由協(xié)議類型子網(wǎng)劃分和超網(wǎng)劃分IP網(wǎng)絡的類型和如何突破其限制如何把一個網(wǎng)絡分成多個子網(wǎng)如何增加網(wǎng)絡數(shù)目和減少主機的數(shù)量包傳送路由表的作用動態(tài)路由包過濾和防火墻 課后習題 如何區(qū)分超網(wǎng)劃分和子網(wǎng)劃分 為什么我們不能使用結尾為0或255作為子網(wǎng)地址 考慮RIP和OSPF 哪個路由協(xié)議更高級 為什么 多少跳以后 RIP會認為目的無法到達 第四章TCP UDP ICMP和傳輸層 教學目的 描述IP校驗和定義分段和MTU列舉ICMP消息類型列舉DHCP使用的三種配置 課前問題 IP代表什么 在許多的IP應用中 IP的包頭是否是網(wǎng)絡繁忙的原因 IP的包頭的三個字段包括什么 RARP代表什么 眾所周知的服務使用什么端口號 簡介 描述一個IP 網(wǎng)際協(xié)議 包的格式 公段和與IP相互作用的其它TCP IP協(xié)議 4 1網(wǎng)際協(xié)議和其相關問題 IP包格式服務類型分段和重組存活期IP選項錯誤處理 ICMP逆地址解析協(xié)議 RARP 自選協(xié)議自動配置和動態(tài)配置對比DHCP與傳輸層的接口 4 1 1IP包格式 HLEN字段表示包頭的長度VERS字段表示的是當前IP的版本SERVICETYPE字段是一些路由器用來決定如何轉發(fā)包的TOTALLENGTH表示整個數(shù)據(jù)包的字節(jié)數(shù) 包括包頭IDENTIFICATION FLAGS和FRAGMENTOFFSET字段是用來控制數(shù)據(jù)包的分段和重組 TIMETOLIVE字段是一個計數(shù)器 每次經(jīng)過一個網(wǎng)關 計數(shù)器的數(shù)值都會減小PROTOCOL字段表示目的主機用哪個傳輸協(xié)議來接收包IPOPTIONS字段可以用來管理數(shù)據(jù)包的路由 設置安全性和調節(jié)限制 或者記錄數(shù)據(jù)包經(jīng)過的路由器的地址和經(jīng)過的時間 4 1 2服務類型 TOS允許按以下的方式來路由包 最小延遲最大吞吐最大可靠性最小費用 4 1 3分段和重組 IP包頭包括三個字段來協(xié)助他段的處理 它們是 IDENTIFICATION 標識 FRAGMENTOFFSET 段偏移量 FLAGS 標記 4 1 4存活期4 1 5IP選項IP包IP選項 路由記錄IP選項 時間戳IP選項 源路由 寬松源路由 嚴格源路由 4 1 6錯誤處理 ICMPInternetControlMessageProtocol ICMP Internet控制消息協(xié)議 它是TCP IP協(xié)議族的一個子協(xié)議 用于在IP主機 路由器之間傳遞控制消息 控制消息是指網(wǎng)絡通不通 主機是否可達 路由是否可用等網(wǎng)絡本身的消息 這些控制消息雖然并不傳輸用戶數(shù)據(jù) 但是對于用戶數(shù)據(jù)的傳遞起著重要的作用 ICMP在網(wǎng)絡中的主要作用是 主機探測 路由維護 路由選擇 流量控制 ICMP包頭格式消息包括4個部分 消息的類型 消息編碼代表子類型 校驗和包括包頭和數(shù)據(jù) 依照消息的類型和編碼不同 數(shù)據(jù)也會不同 ICMP消息類型 0回送響應3目的不可達4源擁塞5重定向8回送 11超時12參數(shù)問題13時間戳14時間戳響應15信息請求16信息響應 4 1 7逆地址解析協(xié)議 RARP RARP提供一種機制 可以使一個無盤主機可以從一臺存有它的主機信息的服務器得到IP地址 在本地網(wǎng)絡上的一個RARP服務器可以攜帶一個IP地址列表來賦予無盤主機 優(yōu)點和缺點 4 1 8自舉協(xié)議BootPBootstrapProtocol 自舉協(xié)議比RARP更完善 可分發(fā)IP地址可告訴ClientImageServerIPAddress本地路由器IPAddress服務器主機名啟動Imagefilename可以用于目的的64個字節(jié) BOOTP協(xié)議包括BootstrapProtocolServer 自舉協(xié)議服務端 BootstrapProtocolClient 自舉協(xié)議客戶端 兩階段過程動態(tài)配置 應用 該協(xié)議主要用于無盤工作站的局域網(wǎng)中 客戶端獲取IP地址的過程如下 首先 由BOOTP啟動代碼啟動客戶端 這個時候客戶端還沒有IP地址 使用廣播形式以IP地址0 0 0 0向網(wǎng)絡中發(fā)出IP地址查詢要求 接著 運行BOOTP協(xié)議的服務器接收到這個請求 會根據(jù)請求中提供的MAC地址找到客戶端 并發(fā)送一個含有IP地址 服務器IP地址 網(wǎng)關等信息的FOUND幀 最后 客戶端會根據(jù)該FOUND幀來通過專用TFTP服務器下載啟動鏡像文件 模擬成磁盤啟動 4 1 9自動配置和動態(tài)配置對比異同永久IP租用IP4 1 10DHCP4 1 11與傳輸層的接口練習4 1 MegaCorp公司關心的問題練習4 2 LinuxDHCP工具 可選 4 2TCP和傳輸層 4 2 1為什么還需要更高的層4 2 2概念4 2 3TCP基礎4 2 4TCP幀格式4 2 5TCP選項4 2 6TCP流控制4 2 7端口和套接字4 2 8傳送數(shù)據(jù)給應用程序 4 2 9遠程登陸協(xié)議4 2 10HTTP4 2 11Linux服務器練習4 3 關注MegaCorp公司的網(wǎng)絡練習4 4 完成網(wǎng)絡配置 可選 4 3為什么不使用TCP 4 3 1UDP基礎數(shù)據(jù)幀格式 可靠性問題當可靠性無法保證時協(xié)議沒有作用了 下列服務不能使用UDPFTPMAILTELNETWWWUDP的應用TFTP 69 SNMP 161 RIP 520 UDP傳輸原理 UDP協(xié)議在接收到上層傳輸來的數(shù)據(jù)之后 就將數(shù)據(jù)分割為若干個數(shù)據(jù)段 Segment 并給每個數(shù)據(jù)段配置一個用于在目的地重裝時使用的號碼 UDP并不一定順序地發(fā)送這些數(shù)據(jù)段 也不關心這此數(shù)據(jù)段到達目的地的先后順序 在發(fā)送數(shù)據(jù)段之后 既不去跟蹤數(shù)據(jù)段的傳輸 也不去校驗數(shù)據(jù)段的完整性 甚至不對數(shù)據(jù)段是否到達進行確認 因此 UDP協(xié)議被認為是一種不可靠的協(xié)議 UnreliableProtocol UDP協(xié)議在發(fā)送數(shù)據(jù)段的時候 既不建立虛電路 也不同目的地進行任何聯(lián)系 通常被稱為無連接的協(xié)議 ConnectionlessProtocol 4 3 2通過TFTP傳輸文件 TFTP TrivialFileTransferProtocol 單純文件傳輸協(xié)議 是一種基于UDP協(xié)議的應用協(xié)議 TFTP協(xié)議由于使用UDP協(xié)議 在傳輸層中沒有連接的建立與錯誤恢復 然而 通過在UDP幀頭與數(shù)據(jù)間嵌入 個短小的幀頭 使TFTP可以使用應用層的恢復機制 雖然TFTP協(xié)議具有一定的數(shù)據(jù)恢復機制 但是相對FTP協(xié)議 還不是很安全 4 3 3UDP端口號 1 1023由IANA管理TIME37DNS53SNMP161UPTO65535圖4 36 小結 本章重點 ICMP是一個用來維護互連網(wǎng)絡的非常簡單的協(xié)議 ICMP功能強大 可以很快地檢測出哪里發(fā)生了網(wǎng)絡問題 UDP用于非連接 可靠性要求不高的服務TCP用于面向連接的可靠的服務 TCP比較復雜而且開銷比較大 第五章故障排除網(wǎng)絡管理和IPV6 教學目的 解決一般的TCP IP問題使用適當?shù)墓ぞ邅韼椭憬鉀Q問題使用工具來幫助你管理一個網(wǎng)絡 課前問題 檢查連接的三個步驟是什么 在FTP傳輸時 怎樣會引起一個文件損壞 Netstat能夠做什么 一個現(xiàn)代的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)由哪三部分組成 為什么需要IPv6 簡介 本章介紹網(wǎng)絡故障的排除 網(wǎng)絡管理和IPv6技術5 1TCP IP故障排除5 2網(wǎng)絡管理和SNMP5 3未來的IPv6 5 1TCP IP故障排除 了解本節(jié) 故障排除一般原理 故障排除者的工具箱 一般的物理問題 一般的邏輯問題 特定協(xié)議的問題 更多的信息來源 5 1 1故障排除的一般原理 識別癥狀研究問題收集信息診斷不要直接得出答案查找故障列出可能的問題 一個個的解決問題解決問題分析錯誤 5 1 2故障排除者的工具箱 軟件工具 pingnetstattraceroutenslookupifconfiglsmod routeps硬件工具其它的工具 5 1 3一般的物理問題 物理問題涉及連接和路由連接路由 5 1 4常見邏輯問題 配置文件服務器進程TCP IP棧名字服務日志文件和統(tǒng)計信息 5 1 5特定協(xié)議的問題 FTP問題 連接超時 拒絕連接 受損文件 匿名FTP DNS nslookup 因特網(wǎng)域搜索 DIG SMTP錯誤更多的信息來源 5 2網(wǎng)絡管理和SNMP 了解本節(jié) 網(wǎng)絡管理的需要傳統(tǒng)的網(wǎng)絡管理應用現(xiàn)代網(wǎng)絡管理SNMP的組成管理信息系統(tǒng)結構SMIMIB目標命名空間SNMPSNMP集成其它網(wǎng)絡管理協(xié)議 5 2 1網(wǎng)絡管理的需要 大規(guī)模的網(wǎng)絡日益增多標準的網(wǎng)絡管理工具的需求增長SNMP協(xié)議 5 2 2傳統(tǒng)的網(wǎng)絡管理應用 Ifconfig 用來檢查和更新本地網(wǎng)卡參數(shù) Ping 用來測試本地系統(tǒng)是否可以和某個特定系統(tǒng)通訊 Netstat 用來在本地網(wǎng)絡監(jiān)視網(wǎng)絡狀態(tài)的 5 2 3現(xiàn)代網(wǎng)絡管理 遠程管理當組件失效或者異常事件發(fā)生要發(fā)出警告通用管理接口集成網(wǎng)絡管理工具 5 2 4SNMP的組成 1 基于SNMP的網(wǎng)絡管理工具許多一般的功能 包括 管理器功能節(jié)點上的軟件和管理器對話 代理程序 描述被管理的項目的屬性 MIB 2 它們有三種規(guī)范支持 管理信息結構 SMI 用來描述如何辨別和描述對象 管理信息庫 MIB 用來描述對象的信息 通常存在補查詢的節(jié)點中 簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議 SNMP 用來定義管理者和代理程序間如何通訊的 3 基于SNMP工具的模塊 被管理的對象管理者代理程序4 管理器 代理程序和節(jié)點 圖6 6 5 2 5管理信息結構 SMI RFC1155RFC1212SMI通過管理信息庫MIB來實現(xiàn)的 5 2 6MIB對象命名空間 因特網(wǎng)MIB私有MIB 5 2 7SNMP 一些SNMP信息社區(qū)SNMP版本3SNMP集成其它網(wǎng)絡管理協(xié)議練習5 1 MegaCorp公司新的網(wǎng)絡管理產(chǎn)品 可選 5 3未來的Ipv6的需求 5 3 1Ipv6的需求5 3 2Ipv6的概念IPv6包頭的格式版本 優(yōu)先級 流標簽 有效負載長 跳限制 源地址 目的地址 5 3 3地址分配 擴展頭ICMPV6物理層集成 5 3 4到Ipv6的遷移 IPv4和IPv4混合和環(huán)境IPv4客戶 IPv6服務器IPv6客戶 IPv4服務器自動隧道方式配置隧道的方式 練習5 2 Ipv6和Ipv4練習5 3 MegaCorp公司的Ipv6問題 可選 小結 故障排除 網(wǎng)絡管理 IPv6課后練習 第六章域名系統(tǒng) 教學目的 建立和配置基本的DNS服務 設置一個域名服務器 通過標準的TCP IP應用來使用域名服務器而且對你建立的域進行研究 課前問題 請給出命名服務不做成中央管理模式的兩個原因 DNS樹的根的名稱是什么 什么是完全標識域名 什么是解析器 回答下面的陳述是正確還是錯誤的 DNS獨立于網(wǎng)絡拓撲結構 解析器總是知道根域名服務器的地址 解析器緩存數(shù)據(jù) 簡介 這章會學習名字服務器的理論和為什么使用名字服務 主要學習域名服務系統(tǒng) DNS 連接到因特網(wǎng)上的多數(shù)站點都使用它 然而 也使用其它的系統(tǒng) 如Sun公司的網(wǎng)絡信息服務 NIS NIS 這章也會講解DNS命名空間 域和區(qū) 也會講解DNS是如何工作的 其中會討論服務器的類型 資源記錄和解析一個名稱 6 1域名系統(tǒng) DNS 內容介紹 簡單歷史回顧名字服務DNS資源記錄解析器緩存來提高性能 映射地址到名字為IPv6所作的修改動態(tài)更新其它類型的服務器配置和運行DNS其它名字服務 6 1 1簡單歷史問題 名字的唯一性HOSTS TXT文件的維護服務器 網(wǎng)絡負載 6 1 2名字服務 名字服務 簡單的名字到IP地址的翻譯 218 30 13 46 6 1 3DNS DNS是個數(shù)據(jù)庫 它主要用來將主機名和電子郵件映射成IP地址 218 66 159 150DNS使用層方式運作 DNS結構 為了方便管理及確保網(wǎng)絡上每臺主機的域名絕對不會重復 因此整個DNS結構就設計成4層 根域 頂層域 第二層域 主機 1 根域這是DNS的最上層 當下層的任何一臺DNS服務器無法解析某個DNS名稱時 便可以向根域的DNS尋求協(xié)助 理論上 只要所查找的主機有按規(guī)定注冊 那么無論它位于何處 從根域的DNS服務器往下層查找 一定可以解析出它的IP地址 2 頂層域其中 com 表示商業(yè)組織 edu 表示教育機構 org 表示非贏利組織 net 表示計算機網(wǎng)絡組織 gov 表示美國政府組織 mil 表示軍事部門 3 第二層域 第二層域可以說是整個DNS系統(tǒng)中最重要的部分 在這些域名之下都可以開放給所有人申請 名稱則由申請者自己定義 例如 4 主機 最后一層是主機 也就是隸屬于第二層域的主機 這一層是由各個域的管理員自行建立 不需要通過管理域名的機構 例如 我們可以在 這個域下再建立 等主機 域名 一個域名由根開始的所有標注組成 從右向左 由 dot 分開 FQDN 完全標識域名指以根域為結尾的名字 域名必須按兩種方式設置 絕對名稱采用相對于根的方式表示 所以結尾有根的標注 例如 ns nasa gov 相對名稱使用不完全的底層標注表示 它們對于知名的根域名或相對于一系列域名作為搜索列表 名字服務器 名字服務器是存儲組成數(shù)據(jù)庫信息的倉庫 它的本質工作就是回答基于它所包含信息的查詢 授權 在授權管理中 我們授權名稱的選擇 子域的名字不再受全球的名字必須唯一的限制 在子域中的名字必須唯一 在此部分命名空間存儲和維護名字 區(qū) zone 命名空間中的信息被組織成單元叫區(qū) zone 除了授權給其它的名字服務器的信息外 一個區(qū)包含一個域中所有的信息 6 1 4資源記錄 每個DNS數(shù)據(jù)庫都由資源記錄構成 數(shù)據(jù)庫文件的每一行都由一條資源記錄組成 通常包含 域名 Domain 該項給出要定義的資源記錄的域名 該域通常用來作為域名查詢時的關鍵字 類別 Class 該項說明網(wǎng)絡類型 目前大部分的資源記錄都采用 IN 表明Internet 該域的缺省值為 IN 記錄數(shù)據(jù) Recorddata 說明和該資源記錄相關的信息 通常由資源記錄類型來決定 記錄類型 Recordtype 該項說明資源記錄的類型 ACNAMEMXNSPTRSOAHINFO 6 1 5解析器Resolver 運行在主機上并需要域名空間信息的程序需要解析器 在bind中解析器僅僅是一組庫例程 并編譯進像telnet和ftp這樣的程序中 它們并非獨立的進程 解析器所做的工作為 匯集查詢 發(fā)送查詢并等待應答 未等到應答時重發(fā)查詢 6 1 6緩存來提高性能 DNS使用緩存技術來提高性能名字服務器在處理遞歸查詢時可能要進行多次查詢才能得到信息 在這過程中 名字服務器可以獲得很多有關域名空間的信息 所以名字服務器將這些信息都緩存起來以加速以后的查詢 TTL生存期所容許的名字服務器對數(shù)據(jù)緩存的時間長度 6 1 7映射地址到名字 在域名空間的數(shù)據(jù)是通過名字來進行索引的 找到一個給定的域名相當容易 但是要找到映射給一定地址的域名就要在樹上的每一個域名空間作窮盡搜索 如果這樣的話效率相當?shù)?為了解決這個問題 創(chuàng)建一個以地址為索引的域名空間 這部分名字空間被稱為in addr arpa域 In addr arpa域中的結點以點分十進制形式表示IP地址 IP地址在名字空間以相反的方向表示 因為名字是從葉讀到根 例如 的IP地址為218 66 159 150則相應的in addr arpa子域為159 66 218 in addr arpa使IP地址中的第一個字節(jié)出現(xiàn)在樹的最高層 使管理員有能力沿著網(wǎng)絡聯(lián)接將in addr arpa域代理出去 例如 159 66 218 in addr arpa可以被代理給網(wǎng)絡218 66 159的管理員 6 1 8為IPv6所作的修改6 1 9動態(tài)更新6 1 10其它類型的服務器6 1 11配置和運行DNS6 1 12其它名字服務 6 2配置DNS客戶機和服務器內容介紹 建立一臺DNS服務器名字服務器引導文件 BIND4名字服務器引導文件 BIND8創(chuàng)建named ca文件數(shù)據(jù)文件 主文件 DNS數(shù)據(jù)庫文件的設置注冊域名其他相關配置文件測試DNSDNS故障排除輔助域名服務器的設置 6 2 1建立一臺DNS服務器 建立一臺DNS服務器需要3個部件 名字服務器軟件 linux上為named 名字服務器引導文件 不是所有系統(tǒng)都要 主文件 數(shù)據(jù)文件 域信息 反向地址映射 緩存文件 通過運行named來實現(xiàn)dns服務器功能也叫做BIND BerkeleyInternetNameDaemon 它是在伯克利的加利弗尼亞大學開發(fā)的 通過使用一個引導文件和本地數(shù)據(jù)庫文件來配置named 引導文件定義了 名字服務器運行的目錄定義了主域名服務器的區(qū)文件和含有名字服務器數(shù)據(jù)的文件 數(shù)據(jù)庫文件包含名字服務器中授權管理的所有區(qū)文件的資源記錄 6 2 2名字服務器引導文件 BIND4 BIND4和BIND8的不同服務器會查找 var named目錄中的配置文件 服務器會為根域預先裝載數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)會存儲在named ca文件 這臺服務器是區(qū)的主域名服務器 從此區(qū)的資源記錄將會從文件裝載 這個服務器也是一臺的輔助域名服務器 它被假想有它自己的主域名服務器 當服務器初始化時 區(qū)數(shù)據(jù)通過從主機193 78 121 53傳輸區(qū)文件來裝載 在本地的eng bak文件保留一個備份 6 2 3名字服務器引導文件 BIND8 etc named confoptions directory var named 定義數(shù)據(jù)庫文件所在的路徑 Ifthereisafirewallbetweenyouandnameserversyouwant totalkto youmightneedtouncommentthequery source directivebelow PreviousversionsofBINDalwaysasked questionsusingport53 butBIND8 1usesanunprivileged portbydefault query sourceaddress port53 zone 定義根域typehint file named ca 用來指定具體存放DNS記錄的文件 在這個文件中是用zone關鍵字來定義區(qū)域的 一個zone關鍵字定義一個域區(qū) type類型有三種 分別是master slave和hint master 表示定義的是主域名服務器 slave 表示定義的是輔助域名服務器 hint 表示是互聯(lián)網(wǎng)中根域名服務器 定義一域名為的正向區(qū)域zone typemaster 定義主域名服務器file 定義一個IP為127 0 0 的反向區(qū)域zone 0 0 127 in addr arpa typemaster 主域名服務器file named local 數(shù)據(jù)庫文件名 定義一個IP為219 220 126 的反向區(qū)域zone 126 220 219 in addr arpa typemaster 主域名服務器file db 219 220 126 6 2 4創(chuàng)建named ca文件 var named named ca Thisfileholdstheinformationonrootnameserversneededto initializecacheofInternetdomainnameservers e g referencethisfileinthe cache configurationfileofBINDdomainnameservers 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