Hálózati architektúrák laborgyakorlat

Átírás

1 Hálózati architektúrák laborgyakorlat 3. hét Dr. Orosz Péter, Skopkó Tamás szeptember

2 Adatkapcsolati réteg Közeghozzáférés (Media Access Control) Ethernet (10BASE-2/10BASE-T) Fizikai címzés Ethernet keret (frame) Parancsok: dmesg, mii-tool, ethtool, ifconfig Megjegyzés: segédlet a parancsokhoz az gyakorlatvezető weboldalán

3 Fizikai címzés Minden fizikai hálózati interfész rendelkezik fizikai (MAC/hardver) címmel, mellyel azonosítható a csomópont a hálózaton. A fizikai címtér mérete 48 bit (MAC-48 vagy EUI-48 séma) -> 2 48 db cím Ábrázolása hexadecimális számjegyekkel, byte-onként elválasztva történik. Unicast MAC cím: 01:E3:7B:CA:82:5D : : : : : E 3 7 B C A D Üzenetszórási MAC cím: FF:FF:FF:FF:FF:FF : : : : : F F F F F F F F F F F F

4 Fizikai cím struktúrája A MAC cím struktúrája: Felső 24 bit: gyártóazonosító (OUI) Alsó 24 bit: sorozatszám Forrás: wikipedia.org

5 Hálózati kapcsolóelemek Fizikai réteg: jelismétlő (repeater), többportos jelismétlő (hub) Adatkapcsolati réteg: híd (bridge), kapcsoló (switch) Hálózati réteg: útválasztó (router)

6 10BASE-2 (Thin) Ethernet Fizikai topológia: busz Logikai topológia: busz Közeghozzáférés: CSMA/CD Tulajdonságok: Osztott átviteli közeg Koaxiális kábelezés Ütközés a közös átviteli csatornán Alacsony hibatűrés

7 Fizikai topológia: csillag Logikai topológia: busz Közeghozzáférés: CSMA/CD Tulajdonságok: Csavart érpáras kábelezés (TP) Dedikált kábelezés minden végpont számára Nagyobb hibatűrés Központi hálózati elem: HUB vagy switch 10BASE-T Ethernet A hálózat működése HUB és switch esetén Ütközési tartomány meghatározása A kapcsolt hálózat előnyei

8 Ethernet hálózatok Név Sávszélesség Átviteli közeg Szabvány Max. szegmenshossz 10BASE-2 10 Mbit/s koaxiális (8) 185 m 10BASE-5 10 Mbit/s koaxiális (10) 500 m 10BASE-T 10 Mbit/s csavart érpár (Cat3, Cat5) (14) 100 m 10BASE-F(L) 10 Mbit/s optikai (15, 18) 2000 m 100BASE-TX 100 Mbit/s csavart érpár (Cat5) (24) 100 m 100BASE-FX 100 Mbit/s optikai (MM) (24) 2000 m 100BASE-SX 100 Mbit/s optikai (MM) TIA 1000BASE-T 1 Gbit/s csavart érpár (Cat 5e, Cat6) 802.3ab (40) 100 m 1000BASE-SX 1 Gbit/s optikai (MM) 802.3z 550 m 1000BASE-LX 1 Gbit/s optikai (MM/SM) 802.3z (38) 550 m / 2000 m 1000BASE-LX10 1 Gbit/s optikai (SM) km 10GBASE-T 10 Gbit/s csavart érpár (Cat6a, Cat7) 802.3an 100 m 10GBASE-SR 10 Gbit/s optikai (MM) 802.3ae 300 m 10GBASE-LX4 10 Gbit/s optikai (MM/SM) 802.3ae 300 m / 10 km 10GBASE-LR 10 Gbit/s optikai (SM) 802.3ae 10 km

9 Ethernet interfész RX TX 10BASE-T Ethernet interfész eth{x}: Ethernet interfész Fizikai hálózati interfész (implementáció: L1/L2 > fizikai átvitel + közeghozzáférés) MAC címmel rendelkezik (egyedi azonosítás a hálózaton) IP cím: szoftveresen konfigurálható (hálózatok közötti kommunikációhoz) PH Csavart érpár Ethernet interfész RX TX PC PC Switch

10 Loopback interfész Lo: loopback (hurok) interfész: Logikai interfész (kernelen belül szoftveresen megvalósított, virtuális) A loopback interfész TX és RX irányai egymással össze vannak kötve: visszahurkolás Nem kapcsolódik hozzá hardver interfész -> nincs MAC címe IP cím: Loopback interfész RX TX (L3) Hálózati réteg

11 Knoppix első lépések Parancssori manuál: # man {parancsnév} Pl. # man ifconfig Hálózati beállításokat kizárólag rendszergazdai jogosultsággal módosíthatunk! Rendszergazdai jogosultsági szint (root shell) terminálablakban: $ su - Billentyűzetkiosztás átváltása terminálablakban: # setxkbmap {hu us} Pl. # setxkbmap hu

12 Rendszerindítási napló Irassuk ki a kernel ring pufferének tartalmát. # dmesg A dmesg kimenetét szűrve irassuk ki az Ethernet interfészre vonatkozó bejegyzéseket: # dmesg grep -i eth A kimenet alapján határozzuk meg a hálózati adapterhez betöltött eszközvezérlő (driver) típusát! Irányítsuk fájlba a puffer tartalmát: # dmesg > /tmp/kernel.messages Töröljük a ring puffer tartalmát: # dmesg -c

13 Hálózati interfész paraméterei L1-es (fizikai) paraméterek Ethernet hálózati interfész kapcsolati sebességének és irányítottságának lekérdezése: # mii-tool eth0 Ethernet interfész fizikai (link szintű) paramétereinek lekérdezése és módosítása: # ethtool eth0 L2-es paraméterek Kérdezzük le az eth0 azonosítójú hálózati interfész MAC címét: # ifconfig eth0 # ifconfig -a Az IEEE OUI adatbázisából kérdezzük le a MAC címünk gyártóazonosítóját (OUI)!

14 Ethernet kapcsolat ellenőrzése Hálózati kapcsolat ellenőrzése: L1/L2 Vizuális ellenőrzés: a két Ethernet végpont összekapcsolása után az interfész link státusz-t jelző LED-je világít. Szoftveres ellenőrzés: mii-tool eth0: negotiated 1000baseT-FD flow-control, link ok ethtool Speed: 1000Mb/s Duplex: Full Link detected: yes ifconfig UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1 (UP: aktív, -: passzív státuszú interfész)

15 Ethernet keret Az Ethernet keret szerkezete: Preamble 7 octet Start of frame delimiter 1 octet DA SA Ethertype length 6 octet MAC address 6 octet MAC address 2 octet octet Payload FCS IFG 4 octet 12 octet Egy hálózati interfészen továbbítható keretek maximális mérete: MTU (Maximum Transmission Unit) Payload max = MTU Ethernet hálózatokban az alapértelmezett MTU 1500 byte

16 MTU hálózati interfészen MTU beállítása Feladat: állítsunk be 1450 byte-os MTU értéket gépünk eth0-s interfészén # ifconfig eth0 mtu 1450 A gyakorlatban a hálózat minden csomópontján AZONOS MTU értéket célszerű alkalmazni. Ethernet hálózatokon az MTU alapértelmezett értéke 1500 byte. Mi indokolhatja az MTU megváltoztatását? MTU csökkentése: VPN, PPPoE MTU növelése (1500+ byte: Ethernet jumbo frame): csomagráta csökkentése azonos átviteli adatráta mellett > alacsonyabb erőforrásigény Csomagráta: packet per second (pps) Adatráta (átviteli sebesség/sávszélesség/kapacitás): bit per second (bps)

17 Hálózati interfész státusza Interfész státuszának módosítása # ifconfig eth0 {up down} Pl. Helyezzük az interfészt passzív, majd ismét aktív státuszba: # ifconfig eth0 down # ifconfig eth0 up Mindkét parancs kiadása után ellenőrizzük az interfész beállításait az ifconfig eth0 paranccsal. Hogyan állapítható meg az ifconfig kimenet alapján az interfész státusza?