2004 г.
5. Диагностика локальных сетей и Интернет
Семёнов Ю.А. (ГНЦ ИТЭФ),
book.itep.ru
Читатели неизбежно делятся на две категории:
а. Администраторы сети, которые формируют сетевую среду (подавляющее меньшинство).
б. Пользователи сети, кто вынужден эту среду осваивать и в ней жить.
Вторая категория, в силу своего численного превосходства, способна задать столько вопросов, на которые первая, даже будучи столь же многочисленной, не смогла бы ответить. Вопросы бывают простые, например:
"Почему не работает электронная почта?" (хотя известно, что вторые сутки за неуплату обесточен весь вычислительный центр). Бывают и сложные: "Как уменьшить задержку отклика, если канал перегружен?"
Число компьютерных сетей увеличивается лавинообразно, растет число больших (>10 ЭВМ) и многопротокольных сетей (Novell, DECnet, TCP/IP, AppleTalk и т.д.). По мере увеличения сети усложняется ее обслуживание и диагностика, с чем сталкивается администратор при первом же отказе. Наиболее сложно диагностировать многосегментные сети, где ЭВМ разбросаны по большому числу помещений, далеко отстоящих друг от друга. По этой причине сетевой администратор должен начинать изучать особенности своей сети уже на фазе ее формирования и готовить себя и сеть к будущему ремонту. При возникновении нештатной ситуации администратор должен суметь ответить на ряд вопросов:
связана проблема с оборудованием или программным обеспечением;
отказ вызван повреждением программы, неверным выбором конфигурации или ошибочными действиями оператора.
Начинать надо с исчерпывающего документирования аппаратной и программной части сети. Администратор всегда должен иметь под рукой схему сети, отвечающую реальному положению на текущий момент, и подробное описание конфигурации программного обеспечения с указанием всех параметров (физические и IP-адреса всех интерфейсов, маски, имена ЭВМ, маршрутизаторов, значения MTU, MSS, TTL и других системных переменных, типовые значения RTT и других параметров сети, измеренных в разных режимах.).
В пределах локальной сети поиск неисправности возможен с помощью временного деления ее на части. По мере интеграции сети в Интернет такие простые меры становятся недостаточными или недопустимыми. Но не следует пренебрегать такими простыми средствами, как отсутствие обрыва или закоротки сетевого кабеля. Нужно помнить, что сопротивление сегмента толстого коаксиального кабеля не должно превышать 5 Ом, тонкого - 10 Ом, а скрученные пары не должны иметь сопротивление больше 11,8 Ом (22AWG) и соответственно 18,8 Ом (24AWG) из расчета на 100 м.
Следует помнить, что сетевая диагностика является основой сетевой безопасности. Только администратор, знающий все о том, что происходит в сети, может быть уверен в ее безопасности.
Ниже будет предполагаться, что сеть на физическом уровне использует стандарт Ethernet, а для межсетевой связи протокол TCP/IP (Интернет). Этим перечнем разнообразие сетевых сред не исчерпывается, но многие приемы и программные диагностические средства с успехом могут использоваться и в других случаях. Большинство из рассматриваемых программ работают в среде UNIX, но существуют их аналоги и для других ОС. Сложные (дорогостоящие, но весьма эффективные) аппаратно-программные диагностические комплексы здесь не рассматриваются. Проблемы маршрутизации и конфигурирования системы также выходят за рамки данного рассмотрения.
В Интернет имеется немало общедоступных специализированных диагностических программных продуктов: Etherfind, Tcpdump (lss:os2warez@merlin.itep.ru ftp.ee.lbl.gov/tcpdump.tar.Z, для SUN или BSD 4.4; ftp.ee.lbl.gov.libpcap.tar.Z), netwatch (windom.ucar.edu), snmpman (http://www.smart.is/pub/mirror-indstate/snmp), netguard (oslo-nntp.eunet.no/pub/msdos/winsock/apps), ws_watch (bwl.bwl.th-harmstadt.de /windows/util). Программа tcpdump создана в университете Калифорнии и доступна по адресу ftp.ee.lbl.gov. Эта программа переводит интерфейс ЭВМ в режим приема всех пакетов, пересылаемых по данному сетевому сегменту. Такой режим доступен и для многих интерфейсов IBM/PC (например, популярный NE2000 Eagle, mode=6), но tcpdump на этих машинах не работает. Tcpdump написана на СИ, она отбирает и отображает на экране пакеты, посылаемые и получаемые данным интерфейсом. Критерии отбора могут варьироваться, что позволяет проанализировать выполнение различных сетевых процедур. В качестве параметров при обращении к программе могут использоваться наименования протоколов, номера портов и т.д., например, tcpdump TCP port 25. Существует довольно большое число модификаторов программы (опций). К сожалению для рядовых пользователей программа не доступна - требуются системные привилегии. Описание применения программы можно найти по указанному выше адресу, а также в [10]. Другой полезной служебной программой является sock (socket или sockio). Эта программа способна посылать TCP и UDP пакеты, она может работать в четырех режимах.
Программа устанавливает канал клиент-сервер и переадресует стандартный ввод серверу, а все полученные пакеты от сервера переправляет на стандартный вывод. Пользователь должен специфицировать имя сервера или его адрес и наименование операции или номер порта, ей соответствующий.
Работа в режиме диалогового сервера (опция -s). В этом режиме параметром операции является ее имя или номер порта (или комбинация IP-адреса и номера порта), например: sock -s 100. После установления связи с клиентом программа переадресовывает весь стандартный ввод клиенту, а все что посылается клиентом, отправляет на стандартный вывод.
Режим клиента-отправителя (опция -i). Программа выдает в сеть заданное число раз (по умолчанию 1024) содержимое буфера с объемом в 1024 байта. Опции -n и -w позволяют изменить число и размер посылок.
Режим приема и игнорирования данных из сети (опция -i и -s).
Такие средства входят также и в комплекты поставки большинства стандартных сетевых пакетов для ОС MS-DOS, UNIX, Windows NT, VMS и других: ping, tracetoute, netstat, arp, snmpi, dig (venera.isi.edu /pub), hosts, nslookup, ifconfig, ripquery. Перечисленные выше диагностические программы являются необходимым инструментом для отладки программ, передающих и принимающих пакеты. Сводный перечень конфигурационных и диагностических команд набора протоколов TCP/IP представлен в таблице 5.1.
Таблица 5.1.
| Название команды | Назначение |
| arp | Отображает или модифицирует таблицу протокола ARP (преобразование IP в MAC-адреса) |
| chnamsv | Служит для изменения конфигурации службы имен на ЭВМ (для TCP/IP) |
| chprtsv | Изменяет конфигурацию службы печати на ЭВМ-клиенте или сервере |
| gettable | Получает таблицы ЭВМ в формате NIC |
| hostent | Непосредственно манипулирует записями адресного соответствия ЭВМ в конфигурационной базе данных системы |
| hostid | Устанавливает или отображает идентификатор данной ЭВМ |
| hostname | Устанавливает или отображает имя данной ЭВМ |
| htable | Преобразует файлы ЭВМ в формат, используемый программами сетевой библиотеки |
| ifconfig | Конфигурирует или отображает параметры сетевых интерфейсов ЭВМ (для протоколов TCP/IP) |
| ipreport | Генерирует сообщение о маршруте пакета на основе специфицированного маршрутного файла |
| iptrace | Обеспечивает отслеживание маршрута движения пакетов на интерфейсном уровне для протоколов Интернет |
| lsnamsv | Отображает информацию базы данных DNS |
| lsprtsv | Отображает информацию из базы данных сетевой службы печати |
| mkhost | Создает файл таблицы ЭВМ |
| mknamsv | Конфигурирует службу имен клиента (для TCP/IP) |
| mkprtsv | Конфигурирует службу печати ЭВМ (для TCP/IP) |
| mktcpip | Устанавливает требуемые величины для запуска TCP/IP на ЭВМ |
| namerslv | Непосредственно манипулирует записями сервера имен для локальной программы DNS в базе данных конфигурирования системы |
| netstat | Отображает состояние сети |
| no | Конфигурирует сетевые опции |
| rmnamsv | Удаляет TCP/IP службу имен из ЭВМ |
| rmprtsv | Удаляет службу печати на машине клиента или сервере |
| route | Служит для ручного манипулирования маршрутными таблицами |
| ruptime | Отображает состояние каждой ЭВМ в сети |
| ruser | Непосредственно манипулирует записями в трех отдельных системных базах данных, которые регулируют доступом внешних ЭВМ к программам |
| securetcpip | Активизирует сетевую безопасность |
| setclock | Устанавливает время и дату для ЭВМ в сети |
| slattach | Подключает последовательные каналы в качестве сетевых интерфейсов |
| timedc | Присылает информацию о демоне timed |
| trpt | Выполняет отслеживание реализации протокола для TCP-сокетов |
Для того чтобы диагностировать ситуацию в сети, необходимо представлять себе взаимодействие различных ее частей в рамках протоколов TCP/IP и иметь некоторое представление о работе Ethernet [4]. Сети, следующие рекомендациям Интернет, имеют локальный сервер имен (DNS, RFC-1912, -1886, -1713, -1706, -1611-12, -1536-37, -1183, -1101, -1034-35; цифры, напечатанные полужирным шрифтом, соответствуют кодам документов, содержащим описания стандартов), служащий для преобразования символьного имени сетевого объекта в его IP-адрес. Обычно эта машина базируется на ОС UNIX. DNS-сервер обслуживает соответствующую базу данных, которая хранит много другой полезной информации. Многие ЭВМ имеют SNMP-резиденты (RFC-1901-7, -1446-5, -1418-20, -1353, -1270, -1157, -1098), обслуживающие управляющую базу данных MIB (RFC-1792, -1748-49, -1743, -1697, -1573, -1565-66, -1513-14, -1230, -1227, -1212-13), содержимое которой поможет также узнать много интересного о состоянии вашей сети. Сама идеология Интернет предполагает богатую диагностику (протокол ICMP, RFC-1256, 1885, -1788, -792).
Протокол ICMP используется в наиболее популярной диагностической программе ping входит в поставку практически всех сетевых пакетов). Возможная форма вызова этой программы имеет вид:
ping <имя или адрес ЭВМ или другого объекта> [размер пакета] [число посылок]
размер пакета задается в байтах (по умолчанию равно 56). Процедура выполнения ping может быть прервана нажатием клавиш ctrl-C. В различных реализациях программа ping имеет много различных опций, которые позволяют измерять статистические характеристики канала (например, потери), определение задержки в канале (RTT), отображение посылаемых пакетов и получаемых откликов, а также определение маршрута до интересующего объекта. Ping используется для определения доступности сервис-провайдера и т.д. Иногда ping является составной частью более мощной диагностической программы (например, netwatch). Ниже приведен пример использования команды tracetoute, которая во многом эквивалентна ping (но базируется непосредственно на IP, используя соответствующие опции):
traceroute kirk.Bond.edu.au (посмотрим, как идут пакеты до этого сервера в Австралии)
(IP-адрес=131.244.1.1 узнан, зондирование начинается, допустимо не более 30 шагов)
traceroute to kirk.Bond.edu.au (131.244.1.1) 30 hops max, 40 byte packets
1 ITEP-FDDI-BBone (193.124.224.50) 2 ms 2 ms 2 ms
2 MSU-Tower-2.Moscow.RU.Radio-MSU.net (194.67.80.65) 3 ms 3 ms 3 ms
3 NPI-MSU.Moscow.RU.Radio-MSU.net (194.67.80.5) 4 ms 3 ms 3 ms
4 NPI-P.Moscow.RU.Radio-MSU.net (194.67.80.18) 4 ms 5 ms 4 ms
5 DESY-P.Hamburg.DE.Radio-MSU.net (194.67.80.14) 317 ms 310 ms 329 ms
6 DESY.Hamburg.DE.Radio-MSU.net (194.67.82.17) 312ms 320ms 312ms (маршрут через Германию)
7 188.1.56.5 (188.1.56.5) 321 ms 357 ms 327 ms
8 188.1.56.10 (188.1.56.10) 347 ms 467 ms 356 ms
9 DE-f0-0.eurocore.bt.net (194.72.24.193) 331 ms 337 ms 331 ms
10 NL-s1-1.eurocore.bt.net (194.72.24.202) 355 ms 435 ms 343 ms
11 NL-f0.dante.bt.net (194.72.24.2) 367 ms 353 ms 573 ms
12 New-York2.dante.net (194.72.26.10) 497ms 493ms 489ms (пересекли Атлантический океан)
13 f1-0.t32-0.New-York.t3.ans.net (204.149.4.9) 546 ms 501 ms 490 ms
14 h5-0.t36-1.New-York2.t3.ans.net (140.223.33.10) 540 ms 506 ms 571 ms
15 * f2.t36-0.New-York2.t3.ans.net (140.223.36.221) 503 ms 505 ms
16 h13.t40-0.Cleveland.t3.ans.net (140.223.37.10) 802 ms 795 ms 523 ms
17 h14.t24-0.Chicago.t3.ans.net (140.223.25.9) 537 ms 509 ms 526 ms
18 h13.t96-0.Denver.t3.ans.net (140.223.25.18) 545 ms 531 ms 545 ms
19 h12.t8-0.San-Francisco.t3.ans.net (140.223.9.17) 853 ms 584 ms 592 ms
20 border2-fddi1-0.SanFrancisco.mci.net (206.157.77.1) 563 ms 591 ms 753 ms
21 telstra-ds3.SanFrancisco.mci.net (204.70.33.10) 691 ms * 691 ms
22 telstra.SanFrancisco.mci.net (204.70.204.6) 759 ms 815 ms 753 ms (достигли Тихого океана)
23 Fddi0-0.pad-core2.Sydney.telstra.net (139.130.249.227) 766 ms 1054 ms 837 ms (океан позади - Австралия!)
24 Serial4-4.cha-core1.Brisbane.telstra.net (139.130.249.202) 781 ms 776 ms 810 ms
25 qld-new.gw.au (139.130.247.227) 836 ms 917 ms 806 ms
26 139.130.5.2 (139.130.5.2) 816 ms 796 ms 811 ms
27 203.22.86.241 (203.22.86.241) 800 ms 787 ms 838 ms
28 203.22.86.194 (203.22.86.194) 850 ms 790 ms 768 ms
29 kirk.Bond.edu.au (131.244.1.1) 781 ms (ttl=226!) 918 ms (ttl=226!) 799 ms (ttl=226!)
Цель достигнута за 29 шагов! (Путь бывает и длиннее, но редко).
Программа traceroute посылает по три пакета с нарастающими значениями TTL, если отклик на пакет не получен печатается символ *. Большие задержки (RTT) в приведенном примере определяются спутниковыми каналами связи (время распространения сигнала до спутника!).
Для того чтобы правильно реагировать на нештатные ситуации, надо хорошо представлять себе, как сеть должна работать в нормальных условиях. Для этого надо изучить сеть, ее топологию, внешние связи, конфигурацию программного обеспечения центральных серверов и периферийных ЭВМ. Следует иметь в виду, что изменение конфигурации является обычно привилегией системного администратора и в любых сомнительных случаях нужно обращаться к нему. Неквалифицированные действия при реконфигурировании системы могут иметь катастрофические последствия.
Сетевое оборудование, имеющееся в BSD UNIX-системе, описано в документации intro(4), которая доступна через справочную систему man, например:
man - 4 intro | grep Ether (Выделенная строка представляет собой команду, введенную с клавиатуры, следующий за ней текст - отклик ЭВМ на эту команду)
a network interface for the 10-Megabit Ethernet, along with
SunOS supports the 10-Megabit Ethernet as its primary net-
ie ie(4S) Intel 10 Mb/s Ethernet interface
le le(4S) LANCE 10Mb/s Ethernet interface
Для того чтобы получить дополнительную информацию об этих интерфейсах, можно выдать команду dmesg (или просмотреть файл /usr/adm/messages):
dmesg | grep le0
le0 at SBus slot f 0xc00000 pri 6 (onboard)
le0: AUI Ethernet
Работа сетевого обеспечения базируется на нескольких резидентных программах (демонах): routed и gated (маршрутизация), named (сервер имен), inetd (Интернет услуги). Перечень демонов базовых услуг представлен в таблице 5.2.
Таблица 5.2. Основные TCP/IP демоны
| Название демона | Назначение |
| fingerd | Предоставляет информацию об удаленном пользователе |
| ftpd | Реализует функции сервера передачи файлов (протокол FTP) |
| gated | Реализует функции маршрутизации шлюза для протоколов RIP, HELLO, EGP, BGP и SNMP |
| inetd | Реализует управление сетевыми услугами Интернет |
| named | Реализует услуги сервера имен (DNS) |
| rexecd | Реализует серверные функции для команд rexec (удаленное исполнение) |
| rlogind | Реализует серверные функции для команд rlogin (авторизация) |
| routed | Управляет сетевыми маршрутными таблицами |
| rshd | Реализует серверные функции для команд удаленного исполнения |
| rwhod | Реализует серверные функции для команд rwho и ruptime |
| syslogd | Читает и записывает в журнал сообщения |
| talkd | Реализует серверные функции для команд talk |
| telnetd | Реализует серверные функции для протокола TELNET |
| tftpd | Реализует серверные функции для протокола TFTP |
| timed | При загрузке системы устанавливает демон timeserver |
Конфигурация inetd определяется содержимым файла /etc/inetd.conf. Для ознакомления с содержимым файла достаточно с клавиатуры ввести команду:
head -16 /etc/inetd.conf
# @(#)inetd.conf 1.24 92/04/14 SMI
# Configuration file for inetd(8). See inetd.conf(5).
# To re-configure the running inetd process, edit this file, then
# send the inetd process a SIGHUP.
# Internet services syntax:
# <service_name> <socket_type> <proto> <flags> <user> <server_pathname> <args>
# Ftp and telnet are standard Internet services.
| #ftp | stream | tcp | nowait | root | /usr/etc/in.ftpd | in.ftpd |
| #ftp | stream | tcp | nowait | root | /usr/etc/wrapper.3.9.4/tcpd | in.ftpd -dl |
ftp stream tcp nowait root /usr/etc/wrapper.3.9.4/tcpd /usr/local/etc/ftpd -lio
Строки, начинающиеся с символа #, являются комментариями. В данном примере представлена одна информативная строка (их может быть много больше), характеризующая файловый обмен. Каждая строка в этом файле начинается с имени ресурса (в приведенном примере ftp). Далее следует поле типа соединителя (socket): stream (TCP поток байтов); dgram - передача данных в виде UDP-дейтограмм. Следующее поле характеризует протокол, используемый данным видом сервиса (TCP или UDP). За ним идет поле, которое описывает способ реализации процедуры (wait/nowait; для поточных серверов nowait). Следующее поле представляет собой идентификатор пользователя (UID), но обычно пользователем является системный администратор - root. Встречается два исключения. Процедура finger выполняется с UID=nobody или daemon, а uucp использует реальное имя пользователя. За полем uid следует поле сервера (в примере /usr/etc/wrapper.3.9.4/tcpd /usr/local/etc/ftpd). В это поле заносится полное описание пути к программе-серверу, запускаемой inetd. Завершающим полем является поле аргументы, куда записывается строка, передаваемая программе-серверу. Содержимое файла inetd.conf должно быть предметом особой заботы администратора, так как от содержимого этого файла зависит эффективная работа сети и ее безопасность.
Как уже отмечалось выше, одним из важнейших частей любого узла Интернет является сервер имен (DNS). Конфигурация DNS-сервера определяется тремя файлами: named.boot, named.ca и named.local. Зонная информация содержится в файле named.rev, а данные о локальном домене в файле named.hosts. Отладка, контроль и диагностика DNS-сервера осуществляется с использованием программ nslookup (или dig). Рассмотрим пример использования процедуры nslookup (здесь выполнены запросы по серверам имен, по почтовым серверам и по параметрам зоны ответственности):
Nslookup (запуск сервера)
Default Server: ns.itep.ru
Address: 193.124.224.35
set type=NS (запрос данных о серверах имен)
> > Server: ns.itep.ru
Address: 193.124.224.35
| eunet.fi | (определяем имя запрашиваемого узла) |
Non-authoritative answer:
| eunet.fi | nameserver = ns1.EUNET.FI |
| eunet.fi | nameserver = ns2.EUNET.FI |
| eunet.fi | nameserver = ns3.eunet.fi |
| eunet.fi | nameserver = ns.eu.net |
| eunet.fi | nameserver = ns0.EUNET.FI |
Authoritative answers can be found from (официальные данные могут быть получены от):
| eunet.fi | nameserver = ns1.EUNET.FI |
set type=ANY (запрос всей информации)
..........................................
Non-authoritative answer:
| eunet.fi | nameserver = ns1.EUNET.FI |
| eunet.fi | nameserver = ns2.EUNET.FI |
| eunet.fi | nameserver = ns3.eunet.fi |
| eunet.fi | nameserver = ns.eu.net |
| | origin = ns1.eunet.fi |
| | mail addr = hostmaster.eunet.fi |
| | serial = 199607235 |
| | refresh = 28800 (8 hours) |
| | retry = 7200 (2 hours) |
| | expire = 604800 (7 days) |
| | minimum ttl = 86400 (1 day) |
| eunet.fi | preference = 10, mail exchanger = pim.eunet.fi (Основной почтовый сервер) |
| eunet.fi | preference = 50, mail exchanger = mail.eunet.fi |
| eunet.fi | nameserver = ns0.EUNET.FI |
Authoritative answers can be found from:
| eunet.fi | nameserver = ns1.EUNET.FI |
| eunet.fi | nameserver = ns2.EUNET.FI |
| eunet.fi | nameserver = ns3.eunet.fi |
| eunet.fi | nameserver = ns.eu.net |
| eunet.fi | nameserver = ns0.EUNET.FI |
| ns1.EUNET.FI | internet address = 192.26.119.7 |
| ns2.EUNET.FI | internet address = 192.26.119.4 |
| ns3.eunet.fi | internet address = 192.26.119.4 |
| ns.eu.net | internet address = 192.16.202.11 |
| pim.eunet.fi | internet address = 193.66.4.30 |
| mail.eunet.fi | internet address = 192.26.119.7 |
| ns0.EUNET.FI | internet address = 192.26.119.1 |
| set type=MX | (запрос информации о почтовых серверах) |
...................................
Non-authoritative answer:
| eunet.fi | preference = 50, mail exchanger = mail.eunet.fi | (имена почтовых серверов) |
| eunet.fi | preference = 10, mail exchanger = pim.eunet.fi | |
(Параметр preference характеризует степень предпочтения почтового сервера, чем он ниже - тем выше предпочтение.)
Authoritative answers can be found from:
| eunet.fi | nameserver = ns1.EUNET.FI |
| eunet.fi | nameserver = ns2.EUNET.FI |
| eunet.fi | nameserver = ns3.eunet.fi |
| eunet.fi | nameserver = ns.eu.net |
| eunet.fi | nameserver = ns0.EUNET.FI |
| mail.eunet.fi | internet address = 192.26.119.7 |
| pim.eunet.fi | internet address = 193.66.4.30 |
| ns1.EUNET.FI | internet address = 192.26.119.7 |
| ns2.EUNET.FI | internet address = 192.26.119.4 |
| ns3.eunet.fi | internet address = 192.26.119.4 |
| ns.eu.net | internet address = 192.16.202.11 |
| ns0.EUNET.FI | internet address = 192.26.119.1 |
set type=SOA (запрос параметров, зоны сервера имен, см. RFC-1034-35)
.......................................
Non-authoritative answer (см. документы RFC-1034-35):
| | origin = ns1.eunet.fi |
| | mail addr = hostmaster.eunet.fi |
| | serial = 199607235 |
| | refresh = 28800 (8 часов) |
| | retry = 7200 (2 часа) |
| | expire = 604800 (7 дней) |
| | minimum ttl = 86400 (1 день) |
Authoritative answers can be found from:
| eunet.fi | nameserver = ns1.EUNET.FI |
| eunet.fi | nameserver = ns2.EUNET.FI |
| eunet.fi | nameserver = ns3.eunet.fi |
| eunet.fi | nameserver = ns.eu.net |
| eunet.fi | nameserver = ns0.EUNET.FI |
| ns1.EUNET.FI | internet address = 192.26.119.7 |
| ns2.EUNET.FI | internet address = 192.26.119.4 |
| ns3.eunet.fi | internet address = 192.26.119.4 |
| ns.eu.net | internet address = 192.16.202.11 |
| ns0.EUNET.FI | internet address = 192.26.119.1 |
| >exit | (команда выхода из nslookup) |
Рассмотренный пример показывает, что DNS-сервер весьма важный объект узла, от него зависит скорость обслуживания запросов и надежность системы в целом. Именно по этой причине помимо основного любой узел имеет несколько вторичных DNS-серверов.
Программа dig функционально является аналогом nslookup, но в прикладном плане имеет определенные отличия, она снабжена рядом полезных опций (таблица 5.3):
Таблица 5.3 Опции программы dig
| Тип запроса | Запись DNS-сервера |
| a | Адресная запись |
| any | Любой тип записи |
| axfr | Все записи, относящиеся к зоне |
| hinfo | Записи, характеризующие ЭВМ |
| mx | Записи, определяющие почтовый обмен |
| ns | Записи сервера имен |
| soa | Начало записей для зоны ответственности DNS-сервера |
| txt | Текстовые записи |
Ниже приведен пример использования команды dig для сервера имен узла DESY (Гамбург):
dig @vxdesy.desy.de ns
; <<>> DiG 2.0 <<>> @vxdesy.desy.de ns
; (3 servers found)
;; res options: init recurs defnam dnsrch
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 10
;; flags: qr rd ra; Ques: 1, Ans: 9, Auth: 9, Addit: 9
;; QUESTIONS:
;;., type = NS, class = IN
;; ANSWERS:
| . | 185470 | NS | A.ROOT-SERVERS.NET. |
| . | 185470 | NS | H.ROOT-SERVERS.NET. |
| . | 185470 | NS | B.ROOT-SERVERS.NET. |
| . | 185470 | NS | C.ROOT-SERVERS.NET. |
| . | 185470 | NS | D.ROOT-SERVERS.NET. |
| . | 185470 | NS | E.ROOT-SERVERS.NET. |
| . | 185470 | NS | I.ROOT-SERVERS.NET. |
| . | 185470 | NS | F.ROOT-SERVERS.NET. |
| . | 185470 | NS | G.ROOT-SERVERS.NET. |
;; AUTHORITY RECORDS:
| . | 185470 | NS | A.ROOT-SERVERS.NET. |
| . | 185470 | NS | H.ROOT-SERVERS.NET. |
| . | 185470 | NS | B.ROOT-SERVERS.NET. |
| . | 185470 | NS | |
| . | 185470 | NS | D.ROOT-SERVERS.NET. |
| . | 185470 | NS | E.ROOT-SERVERS.NET. |
| . | 185470 | NS | I.ROOT-SERVERS.NET. |
| . | 185470 | NS | F.ROOT-SERVERS.NET. |
| . | 185470 | NS | G.ROOT-SERVERS.NET. |
;; ADDITIONAL RECORDS:
| A.ROOT-SERVERS.NET. | 531366 | A | 198.41.0.4 |
| H.ROOT-SERVERS.NET | 531366 | A | 128.63.2.53 |
| B.ROOT-SERVERS.NET. | 531366 | A | 128.9.0.107 |
| C.ROOT-SERVERS.NET. | 578733 | A | 192.33.4.12 |
| D.ROOT-SERVERS.NET. | 578733 | A | 128.8.10.90 |
| E.ROOT-SERVERS.NET. | 547664 | A | 192.203.230.10 |
| I.ROOT-SERVERS.NET. | 578733 | A | 192.36.148.17 |
| F.ROOT-SERVERS.NET. | 531366 | A | 192.5.5.241 |
| G.ROOT-SERVERS.NET. | 531366 | A | 192.112.36.4 |
;; FROM: ns.itep.ru to SERVER: vxdesy.desy.de 131.169.30.46
;; WHEN: Thu Jul 25 12:07:54 1996
;; MSG SIZE sent: 17 rcvd: 429
Программа ifconfig служит для контроля состояния сетевых интерфейсов, их конфигурирования и проверки. С помощью этой команды интерфейсу присваивается IP-адрес, субсетевая маска и широковещательный адрес. Примером использования ifconfig для получения информации об интерфейсе может служить:
ifconfig le0
le0: flags=863<UP,BROADCAST,NOTRAILERS,RUNNING,MULTICAST>
inet 193.124.224.35 netmask ffffffe0 broadcast 193.124.224.32
Флаг UP означает, что интерфейс готов к использованию, DOWN указывает на необходимость перевода интерфейса в состояние UP с помощью команды ifconfig le0 up. Если эта команда не проходит, следует проверить соединительный кабель или сам интерфейс. Флаг RUNNING говорит о том, что интерфейс работает. При отсутствии этого флага следует проверить правильность инсталляции. Флаг BROADCAST указывает на то, что интерфейс поддерживает широковещательный режим адресации (MULTICAST - допускает многоадресное обращение). Флаг NOTRAILERS - показывает, что интерфейс не поддерживает trailer-инкапсуляцию (Ethernet). Вторая строка отклика на команду начинается с ключевого слова inet (Интернет) и содержит IP-адрес, маску субсети и широковещательный адрес. На ошибку в задании маски субсети указывает факт доступности удаленных ЭВМ и машин локальной субсети при недоступности ЭВМ соседних субсетей. При неверном задании IP-адреса возможны самые разные ошибки. При неверной сетевой части адреса команда Ping будет вызывать ошибку типа "no answer". Ошибка же в части адреса, характеризующей ЭВМ, может быть не замечена в течение длительного времени, если носителем ошибочного адреса является персональная ЭВМ, обращений к которой извне не происходит. Определенное время можно использовать и чужой IP-адрес. Такого рода ошибки не могут быть выявлены с помощью ifconfig, здесь хорошую службу может оказать программа arp (см. описание протокола в RFC-826). Эта программа позволяет анализировать преобразование IP-адресов в физические (Ethernet). Она имеет несколько полезных опций (возможны вариации для разных реализаций и ОС):
| -a | отображает содержимое всей ARP-таблицы |
| -d <имя ЭВМ> | удаляет запись из ARP-таблицы |
| -s <имя ЭВМ> <Ethernet-адрес> | добавляет новую запись в таблицу |
Ниже приведен пример исполнения команды arp, которая печатает имя объекта, его IP- и физический адреса (следует иметь в виду, что содержимое ARP-таблиц изменяется со временем, время хранения записи задается администратором сети):
arp -a
| itepgw.itep.ru | (193.124.224.33) at 0:0:c:2:3a:49 |
| ITEP-FDDI-BBone.ITEP.RU | (193.124.224.50) at 0:0:c:2:fb:c5 |
| RosNET-Gw.ITEP.Ru | (193.124.224.37) at 0:c0:14:10:1:cd |
| nb.itep.ru | (193.124.224.60) at 0:80:ad:2:24:b7 |
Указанием на наличие ошибки в ARP-таблице может служить сообщение о недоступности или неизвестности ЭВМ при выполнении команд типа FTP или telnet. Такие сообщения возможны, например, при использовании одного и того же IP-адреса двумя ЭВМ. Все зависит от того, какая из машин успела "прописаться" в ARP-таблице раньше. Просматривая таблицу, администратор может заметить, что одному и тому же IP-адресу временами соответствуют разные физические адреса. Легальность адреса может быть проверена с помощью содержимого файла /etc/ethers. Первые три байта физического адреса характеризуют производителя интерфейса (см. Assigned Numbers, RFC-1700), что может помочь найти "IP-двойника". Если анализ ARP-таблицы не помог, попробуйте войти в ЭВМ, соответствующую подозрительному адресу, с помощью команды telnet. Если ЭВМ допускает удаленный доступ, характер входного сообщения поможет разобраться, что это за машина.
Одной из наиболее информативных команд является netstat (за исчерпывающим описанием опций и методов применения отсылаю к документации на ваше сетевое программное обеспечение). Эта команда может вам дать информацию о состоянии интерфейсов на ЭВМ, где она исполнена:
netstat -i
| Name | Mtu | Net/Dest | Address | Ipkts | Ierrs | Opkts | Oerrs | Collis | Queue |
| le0 | 1500 | 193.124.224.32 | ns | 966204 | 0 | 584033 | 0 | 846 | 0 |
| lo0 | 1536 | 127.0.0.0 | 127.0.0.1 | 4191 | 0 | 4191 | 0 | 0 | 0 |
Name - имя интерфейса, если в этом поле стоит *, это означает, что интерфейс в состоянии down; Net/Dest - показывает IP-адрес сети или ЭВМ, куда интерфейс осуществляет доступ; Address - IP-адрес интерфейса; Ipkt - число принятых пакетов; Ierr - число ошибок при приеме пакетов; Opkts - число отправленных пакетов через данный интерфейс, Oerrs - число ошибок при отправке; Collis - число столкновений в сегменте Ethernet, зафиксированных интерфейсом; Queue - длина очереди пакетов, ждущих отправки. Программа nrtstat позволяет ознакомиться и с маршрутной таблицей:
netstat -nr
Маршрутная таблица
| Место назначения | Маршрутизатор | Флаги | Refcnt | Use | Интерфейс |
| 192.148.166.185 | 193.124.224.33 | UGHD | 0 | 0 | le0 |
| 192.148.166.161 | 193.124.224.33 | UGHD | 0 | 0 | le0 |
| 192.148.166.97 | 193.124.224.33 | UGHD | 0 | 0 | le0 |
| 192.148.166.177 | 193.124.224.33 | UGHD | 0 | 0 | le0 |
| 192.148.166.129 | 193.124.224.33 | UGHD | 1 | 192 | le0 |
| 192.148.166.145 | 193.124.224.33 | UGHD | 0 | 72 | le0 |
| 192.148.166.170 | 193.124.224.33 | UGHD | 0 | 4 | le0 |
| 192.148.166.26 | 193.124.224.60 | UGHD | 0 | 19 | le0 |
| 192.148.166.131 | 193.124.224.33 | UGHD | 0 | 0 | le0 |
| 192.148.166.140 | 193.124.224.33 | UGHD | 0 | 0 | le0 |
| 192.148.166.173 | 193.124.224.33 | UGHD | 0 | 2 | le0 |
| 192.148.166.182 | 193.124.224.33 | UGHD | 0 | 20 | le0 |
| 192.148.166.142 | 193.124.224.33 | UGHD | 0 | 300 | le0 |
Колонка место назначения указывает на конечную точку маршрута, колонка маршрутизатор - имя маршрутизатора, через который достижим адресат. Флаг "U" (Up) свидетельствует о том, что канал в рабочем состоянии. Флаг "G" указывает на то, что маршрут проходит через маршрутизатор (gateway). При этом вторая колонка таблицы содержит имя этого маршрутизатора или его адрес. Если флаг "G" отсутствует, ЭВМ непосредственно связана с указанной сетью. Флаг "D" указывает на то, что маршрут был добавлен динамически. Если маршрут связан только с конкретной ЭВМ, а не с сетью, он помечается флагом "H" (host), при этом первая колонка таблицы содержит его IP-адрес. Флаг "M" указывает на то, что маршрут был изменен с помощью сообщения о переадресации. Флаг <null> говорит о том, что адресат достижим непосредственно.
Возможности netstat не ограничиваются локальной сетью или автономной системой, с помощью ее можно получить некоторую информацию об удаленных ЭВМ или маршрутизаторах. Например:
netstat -r 194.85.112.34
| input packets | (le0) errs | output packets | errs | colls | input packets | Total errs | Output packets | errs | colls |
| 7636610 | 0 | 4578719 | 0 | 5918 | 7674851 | 0 | 4616960 | 0 | 5918 |
Это может быть полезно при экспресс диагностике внешних каналов связи, когда простого ping или traceroute оказалось недостаточно. Если возникло подозрение относительно маршрутизации пакетов, можно сначала проверить работает ли программа gated, для этого выдайте команду:
ps 'cat /etc/gated.pid'
после чего обратитесь к системному администратору :-).
Если нужно получить информацию о смонтированных файловых системах, вы можете воспользоваться командой:
showmount -e ns (ns - имя ЭВМ)
export list for ns.itep.ru:
/u1/SunITEP saturn.itep.ru,suncom.itep.ru
Крайне полезна для контроля конфигурации системы команда host, она имеет много опций и с ее помощью можно узнать о доступных типах услуг, об именах и IP-адресах почтовых серверов и серверов имен, о кодах их предпочтения и т.д..
host -a vitep5
Trying domain "itep.ru"
rcode = 3 (Non-existent domain), ancount=0
Trying null domain
rcode = 0 (Success), ancount=6
| vitep5.itep.ru | 86400 | IN | WKS | 192.148.166.198 tcp ftp telnet | |
| vitep5.itep.ru | 86400 | IN | HINFO | VAX-8530 | VMS 5.3 |
| vitep5.itep.ru | 86400 | IN | MX | 15 | mx.itep.ru |
| vitep5.itep.ru | 86400 | IN | MX | 200 | relay1.kiae.su |
| vitep5.itep.ru | 86400 | IN | MX | 210 | relay2.kiae.su |
| vitep5.itep.ru | 86400 | IN | A | 192.148.166.198 | |
Additional information:
| relay1.kiae.su | 18938 IN | A | 193.125.152.6 |
| relay1.kiae.su | 18938 IN | A | 193.125.152.1 |
| relay2.kiae.su | 18938 IN | A | 193.125.152.1 |
Во второй колонке данной выдачи указано время жизни пакетов (TTL) в секундах. Значение TTL в первых строках соответствует суткам (24x60x60=86400). IN в следующей колонке указывает на принадлежность к классу Интернет. В четвертой колонке проставлены указатели типов запроса. В пятой колонке идут названия серверов, IP-адреса ЭВМ и коды предпочтения (15, 200 и 210). Более подробно о возможностях этой команды можно ознакомиться в [11].
В последнее время появилось несколько комплексных (общедоступных) пакетов диагностики (NetWatch, WS_watch, SNMPMAN, Netguard и др.). Некоторые из этих пакетов позволяют построить графическую модель тестируемой сети, выделяя цветом или с помощью вариации картинок работающие ЭВМ. Программы, использующие протокол SNMP, проверяют наличие посредством специального запроса доступность SNMP-демона, с помощью ICMP-протокола определяют работоспособность ЭВМ, после чего отображают переменные и массивы данных из управляющей базы данных MIB (если эта база имеет уровень доступа public). Это может делаться автоматически или по запросу оператора. SNMP-протокол позволяет мониторировать вариации загрузки отдельных сегментов сети пакетами UDP, TCP, ICMP и т.д., регистрируя количество ошибок по каждому из активных интерфейсов. Для решения этой задачи можно использовать соответствующую программу, которая регулярно опрашивает MIB интересующих вас ЭВМ, а полученные числа заносятся в соответствующий банк данных. При возникновении нештатной ситуации администратор сети может просмотреть вариации потоков в сегментах сети и выявить время и причину сбоя в системе. Аналогичные данные можно получить с помощью программы, переводящей интерфейс Ethernet в режим приема всех пакетов (mode=6). Такая программа допускает получение данных по всем типам пакетов, циркулирующих в данном кабельном сегменте. Введя в программу определенные фильтры (отбор по IP-адресам отправителей, получателей, по широковещательным запросам или определенным протоколам) можно узнать много полезного о своей сети. К сожалению, этот метод пригоден только в отношении логического сегмента, к которому подключена ваша ЭВМ. Такие программы могут использоваться для контроля сетевых ресурсов, если ЭВМ размещена на соответствующем сегменте, что может оказаться актуально в связи с коммерциализацией сетевых услуг. По этой причине метод диагностики через SNMP-резидентов более универсален. Упомянутые в начале программы Tcpdump и Etherfind крайне полезны для отладки программ, работающих с сетевыми пакетами. Они позволяют отображать все входящие и посылаемые пакеты. Следует иметь в виду, что эти программы потенциально опасны с точки зрения несанкционированного доступа и, поэтому их применение часто возможно только для привилегированных пользователей. Работа интерфейса в режиме перехвата всех пакетов также представляет угрозу безопасности сети (возможность получения чужих паролей). С учетом этого обстоятельства должно приветствоваться использование программного обеспечения, где содержимое пакетов терминального обмена подвергается шифрованию-дешифрованию.
Определенный интерес может представлять диагностическая программа ttcp, которая позволяет измерять некоторые характеристики TCP- или UDP-обменов между двумя узлами (ftp.sgi.com, каталог sgi/src/ttcp или vgr.brl.mil ftp/pub/ttcp.c).
Перечисленные режимы работают в рамках протокола TCP, для исследования процессов, требующих UDP, следует использовать опцию -u. Существует множество других опций, обеспечивающих реализацию самых разнообразных режимов работы (см. [10] и справочные руководства на вашей ЭВМ).
Конфигурация сети и режимы ее работы определяются системными переменными, которые задаются администратором сети. Имена этих сетевых переменных для разных ЭВМ и программных пакетов варьируются. Ниже будут перечислены основные переменные, определяющие работу TCP/IP протоколов для SunOS 4.1.3.
IPFORWARDING - значение этой константы инициализирует системную переменную ip_forwarding. Если она равна -1, IP-дейтограммы никогда не переадресуются, а переменная уже никогда не меняется. Если же она равна 0 (значение по умолчанию), IP-дейтограммы не переадресуются. Переменная принимает значение 1, когда доступны несколько интерфейсов. При значении константы, равном 1, переадресация всегда разрешена.
SUBNETSARELOCAL - константа, определяющая начальное значение переменной ip_subnetsarelocal. Если она равна 1 (по умолчанию), то IP-адрес места назначения с идентификатором сети, идентичным с тем, что имеет ЭВМ- отправитель, считается локальным вне зависимости от идентификатора субсети. Если константа равна нулю, то локальным будет считаться только адрес, принадлежащий данной субсети (при совпадении идентификаторов сети и субсети).
IPSENDREDIRECTS - константа, используемая для определения стартового значения переменной ip_sendredirects. Если константа равна 1, (по умолчанию) ЭВМ при выполнении процедуры forward посылает ICMP-сообщения о переадресации. При равенстве нулю ICMP-сообщения не посылаются.
DIRECTED_BROADCAST - константа, определяющая начальное значение переменной ip_dirbroadcast. Если константа равна 1 (по умолчанию), получаемые дейтограммы, адрес места назначения которых является широковещательным адресом интерфейса, переадресуются на канальный широковещательный уровень. При равенстве нулю такие дейтограммы ничтожаются.
Ряд системных переменных содержится в файле in_proto каталога /usr/kvm/sys/netinet. При изменении этих переменных система должна быть перезагружена.
tcp_default_mss значение MSS протокола TCP для нелокальных адресатов, по умолчанию равна 512.
tcp_keepidle определяет число 500 мс тактов между посылками запросов о работоспособности. По умолчанию равна 14400 (2 час.).
tcp_keepintvl определяет число 500 мс тактов между посылками запросов о работоспособности, когда не получено никакого отклика. По умолчанию эта переменная равна 150 (75сек).
tcp_keeplen используется для обеспечения совместимости с ранними версиями (4.2BSD), должна равняться 1.
tcp_nodelack при неравенстве нулю требует отправки немедленного отклика (ACK), по умолчанию равна нулю.
tcp_recvspace определяет размер входного TCP-буфера и влияет на величину окна. По умолчанию эта переменная равна 4096.
tcp_sendspace определяет размер выходного TCP-буфера, по умолчанию равна 4096.
tcp_ttl задает значение поля TTL в TCP-сегменте, по умолчанию имеет значение 60.
udp_cksum при неравенстве нулю требует вычисления контрольной суммы для отправляемых UDP-дейтограмм и проверки контрольных сумм для получаемых UDP-дейтограмм, если поле контрольной суммы не равно нулю. По умолчанию переменная равна нулю.
udp_recvspace определяет размер входного UDP-буфера, по умолчанию равна 18000, что соответствует двум 9000-байтным дейтограммам.
udp_sendspace задает объем выходного UDP-буфера, ограничивая предельную длину посылаемой дейтограммы. По умолчанию переменная равна 9000.
udp_ttl определяет значение поля TTL для UDP-дейтограмм, значение по умолчанию - 60.
Для изменения значений этих переменных необходимо иметь системные привилегии.
Назад: 4.6.4. Смарт-карты EMV
Оглавление: Телекоммуникационные технологии
Вперёд: 5.1. Сетевая диагностика с применением протокола SNMP
Виртуальные VPS серверы в РФ и ЕС
🔥 VPS до 5.7 ГГц под любые задачи с AntiDDoS в 7 локациях
