Jan Kończak

Spis treści

Poruszanie się w konsoli i czytanie pomocy
Programy używane do konfiguracji i diagnostyki sieci w Linuksie
- Narzędzia do konfiguracji sieci
- Narzędzia do diagostyki
Interfejsy sieciowe, konfiguracja adresów, sprawdzanie łączności

Poruszanie się w konsoli i czytanie pomocy

Powłoka systemowa – szybkie przypomnienie

(Tekstowa) powłoka systemowa (shell), terminal, konsola.
Programy np. xfce4-terminal, konsole

Zmiana użytkownika – su
Wykonania programu na prawach innego użytkownika – sudo polecenie
Użycie sudo do uruchomienia shella z prawami roota: sudo -s (lub sudo -i lub sudo su)

Historia w konsoli: strzałki góra/dół, history, ctrl+r, fc

Obsługa polecenia less (wykonaj dla przykładu: convert -h | less albo man less):

przewianie: strzałki, page up / page down
/ – wyszukuje:
- n – następne wystąpienie
- N – poprzednie
g – początek dokumentu; G – koniec
q – wyjście

Zapis poleceń

Wzór polecenia (wyjaśnienie: składni od Microsoftu/githuba, opcji od projektu GNU):
polecenie {jeden|z|wielu} <arg1> [-opcje <arg2>] --długa_opcja=<arg3> [<arg4>]

Przykład polecenia:
polecenie jeden 42 [-opcje foo] --długa_opcja=x

Co trzeba wpisać w konsolę:
polecenie jeden 44 -oje baz --długa_opcja=x

Pomoc systemowa

Pomoc wbudowana w polecenia zwykle jest wyświetlana po podaniu opcji -h (lub --help), np:

tracepath -h
netstat -h
ip a h
ifconfig -h

Dłuższy opis zwykle jest w podręczniku systemowym – komenda man i towarzyszące, np:

man tracepath
man ip / man 7 ip / man 8 ip
apropos … / man -k … – lista stron które w tytule mają podane słowo, np. apropos network
whatis … / man -f … – tytuły stron pod podaną nazwą, np. whatis write

Programy używane do konfiguracji i diagnostyki sieci w Linuksie

Uwaga: informacje o narzędziach są podane dla wyjaśnienia dlaczego kilka komend realizuje to samo zadanie i dla uporządkowania wiedzy. Treści z tej sekcji (listy komend, nazwy paczek narzędzi, etc.) nie będą w żaden sposób wymagane na wejściówkach/teście.

Narzędzia do konfiguracji sieci

W Linuksie funkcjonują dwa zestawy podstawowych narzędzi do konfiguracji sieci.

Pakiet narzędzi net-tools powstał w 1983 roku, początkowo w systemie BSD. Od tego czasu jest utrzymywany, jednak większość jego składników jest uznawana za przestarzałe. Z tego pakietu na zajęciach pojawiają się komendy arp, hostname, ifconfig, netstat i route.

Około roku 2000 stworzono pakiet iproute2, mający zastąpić net-tools (i kilka innych, napisanych by udostępnić nowe możliwości jądra systemu Linux). Z tego pakietu na zajęciach pojawiają się komendy ip i ss.
Na komendę ip składa się wiele "podkomend", np. ip link, ip address, ip neighbour czy ip route, a pomoc do tej komendy jest rozbita na wiele stron podręcznika – man ip-link, man ip-address, itd.

Narzędzia do diagostyki

Używane na zajęciach narzędzia do sprawdzania czy i jak działa sieć to między innymi:

narzędzia z paczki iputils takie jak arping, ping, czy tracepath
ndisc6 i rdisc6
traceroute, mtr
wireshark, tcpdump

Interfejsy sieciowe, konfiguracja adresów, sprawdzanie łączności

Karta sieciowa (NIC – network interface card) – fizyczne urządzenie do komunikacji sieciowej.
Interfejs sieciowy (network interface) – logiczne urządzenie do komunikacji sieciowej.

Interfejsy można podzielić na fizyczne (reprezentują fizyczne urządzenia sieciowe) i wirtualne (reszta).
Przykładem interfejsu wirtualnego jest loopback – wirtualne urządzenie sieciowe łączące komputer z samym sobą.

Wyświetlanie listy urządzeń i adresów

Lista aktywnych urządzeń	`ifconfig`	`ip link show up`
Lista wszystkich urządzeń	`ifconfig -a`	`ip link [show]`
Lista adresów sieciowych	`ifconfig [-a]`	`ip address [show [up]]`

Zapamiętaj: komenda ip address konfiguruje adresy, ip link konfiguruje urządzenia.

Nazwy podpoleceń i akcji polecenia ip można dowolnie skracać, ale jeśli skróty nie są jednoznaczne, to narzędzie wybiera jedno rozwinięcie zamiast wyświetlić komunikat o błędzie (sic!).
Np. ip link show można zapisać jako ip l sh, ale ip l s jest już traktowane jako ip link set

Polecenie ip przyjmuje też opcje (podawane bezpośrednio po ip), wśród których warto znać opcję --brief (i --json).
Porównaj: ip addr i ip --brief addr

[ekstra] Tradycyjne nazwy urządzeń

Tradycyjne nazwy urządzeń (zwykle zakończone kolejnym numerem, jak np. eth0) to m. inn.:

loopback (pętla zwrotna, połączenie do siebie samego) lo
przewodowe karty sieciowe eth
bezprzewodowe karty sieciowe wlan, ath, wifi, radio
firewire, infiniband ib
urządzenia wirtualne: wirtualne karty sieciowe veth, dummy, mostki br, urządzenia programowe tun, tap, tunele sit, tnl, ppp, vpn, gre

Około 2015 roku w systemie Linux zmieniono sposób nadawania nazw urządzeniom.
Stąd dla fizycznych interfejsów można spotkać nazwy: eno1, enp2s0, wlp0s20f3, enx0050568a281e

Nazwy takie jak eth0, wlan0 są dalej powszechnie używane w tutorialach, dokumentacjach i podręcznikach jako generyczna nazwa urządzenia danego rodzaju.

Wcześniej to, która karta sieciowa dostanie który numer (eth0, eth1) było trudne do przewidzenia (ale zwykle stałe dla danej konfiguracji sprzętowej).
Co gorsza, kolejność po dodaniu nowej karty sieciowej lub awarii jednej z kart mogła ulec zmianie.
Więcej szczegółów: [1] [2]

Sprawdzanie stanu i włączanie interfejsu

Włączenie interfejsu	`ifconfig eth0 up`	`ip link set dev eth0 up`
Wyłączenie interfejsu	`ifconfig eth0 down`	`ip link set dev eth0 down`

Stan interfejsu można sprawdzić komendami wyświetlającymi listę urządzeń (patrz wyżej).
Dla kart ethernetowych dodatkowe informacje można odczytać narzędziem ethtool:

ethtool <ifname> – wyświetla podstawowe informacje
ethtool --identify <ifname> – prosi kartę o to, by zamrugała diodami tak żeby można było ją odróżnić od innych¹⁾

Informacje o tym, czy połączenie na warstwie fizycznej zostało nawiązane można sprawdzić przez:

Polecenie	Wynik	oznacza, że karta jest…
Każde z: `ip link` `ip -br link` `ip address`	brak pozostałych	… wyłączona
	`<…,NO-CARRIER,…,UP,…> state …`	… włączona, ale nie widzi nikogo po drugiej stronie
	`<…,UP,…,LOWER_UP,…> state …`	… włączona i wykryła inną kartę po drugiej stronie
`ifconfig`	brak pozostałych	… wyłączona
	`<…,UP,…>`	… włączona, ale nie widzi nikogo po drugiej stronie
	`<…,UP,…,RUNNING,…>`	… włączona i wykryła inną kartę po drugiej stronie
`ethtool`	`Link detected: no`	… wyłączona lub nie widzi nikogo po drugiej stronie
`ethtool`	`Link detected: yes`	… włączona i wykryła inną kartę po drugiej stronie
lampka przy porcie	nie świeci	… wyłączona lub nie widzi nikogo po drugiej stronie
lampka przy porcie	zapalona	… włączona i wykryła inną kartę po drugiej stronie

Zauważ: komenda ip link / ip address pokazuje też pole state z wartościami UP/DOWN i koloruje je na zielono/czerwono. To pole pokazuje stan połączenia, a nie to czy interfejs jest włączony, i może w ogóle nie pokazywać stanu (np. mieć wartość UNKNOWN) albo pokazywać jeszcze inne znane stany (np. DORMANT).

Ustawianie / dodawanie / usuwanie adresów IP

ip address

Dodanie nowego adresu do interfejsu	`ip addr add 10.0.0.1/25 dev eth0` `ip addr add fd00::1/64 dev eth0`
Usunięcie adresu z interfejsu	`ip addr del 10.0.0.1/25 dev eth0` `ip addr del fd00::1/64 dev eth0`
Wyczyszczenie adresów interfejsu (groźne)	`ip addr flush dev eth0`

Uwaga: Każdy adres bez maski polecenie ip interpretuje jako adres z maską /32 (IPv4) lub /128 (IPv6). Zawsze podawaj maskę manipulując adresami poleceniem ip.

ifconfig

Zmiana bieżącego adresu IPv4 i/lub maski	`ifconfig eth0 [10.0.0.1] [netmask 255.255.255.128]`
Dodanie nowego adresu IPv4 do urządzenia (tworząc alias urządzenia)	`ifconfig eth0:something 10.0.0.1 …`
'Usunięcie' dodatkowego adresu IPv4 z urządzenia (usunięcie aliasu)	`ifconfig eth0:something down`
'Usunięcie' podstawowego adresu IPv4 z urządzenia	`ifconfig eth0 0`
Dodanie nowego adresu IPv6	`ifconfig eth0 add fd00::1/64`
Usunięcie adresu IPv6	`ifconfig eth0 del fd00::1/64`

Zauważ: w poleceniu ifconfig adres IPv4 i adresy IPv6 konfiguruje się inaczej.
ifconfig umie ustawić wiele adresów IPv6 na interfejsie, ale tylko jeden adres IPv4.
ifconfig domyślnie dla IPv4 dobiera maskę pasującą do historycznej klasy adresu, a dla IPv6 /128.

Polecenie ifconfig pozwala na zmianę wielu ustawień naraz, dla przykładu poniższe polecenie ustawi adres i włączy interfejs:
ifconfig dummy0 192.168.0.1 netmask 255.255.255.0 up

Sprawdzanie łączności IP

ping <cel> – sprawdza czas odpowiedzi od podanego adresu
traceroute {-I|-T} <cel> – sprawdza trasę, czyli jakie routery IP są na drodze do podanego adresu
Z uwagi na firewall Politechniki proszę używać opcji -I lub -T, która go skutecznie omija
mtr <cel> – ponawia sprawdzanie trasy co sekundę ("połączenie" poleceń wyżej)

Jako cel można podać adres IP (np. ping 150.254.30.29) lub nazwę słowną (przykładowo: ping cs.put.poznan.pl, ping lab-net-1)

Podane programy przyjmują też opcje -4 i -6 to użycia odpowiednio protokołu IPv4 i IPv6, np: traceroute -4 -T nic.cl

Używając adresów IPv6 ze specjalnych bloków oznaczonych jako link-local należy jeszcze dodać na jakim interfejsie znajduje się cel, używając składni adres%interfejs, np. ping fe80::d8a8:fbff:fe92:2ddf%eth0.

Przykładowe wyniki poleceń

Uwaga: W przykładach na stronie zwykle podświetlony tekst ma opis jako dymek (tooltip/title) widoczny po najechaniu i zatrzymaniu myszy na obszarze podświetlonego tekstu.

Przykład ip --brief link:

Przykład ip link:

Przykład ip --brief address:

Przykład ip address:

/ # ip address
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth1: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state DOWN group default qlen 1000
    link/ether 00:10:18:aa:bd:7c brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    altname enp5s0f0
    altname enx001018aabd7c
    inet 10.0.0.1/24 scope global e0
       valid_lft forever preferred_lft forever
3: eth2: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc mq state DOWN group default qlen 1000
    link/ether 00:10:18:aa:bd:7e brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    altname enp5s0f1
    altname enx001018aabd7e
    inet 10.0.1.1/24 scope global e1
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 192.168.1.1/24 scope global e1
       valid_lft forever preferred_lft forever
4: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
    link/ether e4:54:e8:a5:98:c6 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    altname eno2
    altname enp0s31f6
    altname enxe454e8a598c6
    inet 150.254.32.66/26 brd 150.254.32.127 scope global br0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 2001:808:201:100:8d42:7f5c:e3a1:56d5/64 scope global temporary dynamic 
       valid_lft 604277sec preferred_lft 85615sec
    inet6 2001:808:201:100:e654:e8ff:fea5:98c6/64 scope global dynamic mngtmpaddr proto kernel_ra 
       valid_lft 2591948sec preferred_lft 604748sec
    inet6 fe80::5c78:bcff:fe91:7758/64 scope link proto kernel_ll 
       valid_lft forever preferred_lft forever
5: eth3: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state DOWN group default qlen 1000
    link/ether 94:e6:f7:17:08:72 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    altname eno1
    altname enp0s20f3
    altname enx94e6f7170872
6: enp1s0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP group default qlen 1000
    link/ether 78:8c:b5:35:09:37 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    altname enx788cb5350937
    inet 100.100.16.1/24 brd 100.100.16.255 scope global enp1s0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::7a8c:b5ff:fe35:937/64 scope link proto kernel_ll 
       valid_lft forever preferred_lft forever

Przykład ifconfig -a:

/ # ifconfig -a
eth1: flags=4098<BROADCAST,MULTICAST>  mtu 1500         
        ether 00:10:18:aa:bd:7c  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

eth2: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST>  mtu 1500        
        inet 10.0.1.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 0.0.0.0 
        ether 00:10:18:aa:bd:7e  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 150.254.32.66  netmask 255.255.255.192  broadcast 150.254.32.127 
        inet6 2001:808:201:100:8d42:7f5c:e3a1:56d5  prefixlen 64  scopeid 0x0
        inet6 fe80::5c78:bcff:fe91:7758  prefixlen 64  scopeid 0x20
        inet6 2001:808:201:100:e654:e8ff:fea5:98c6  prefixlen 64  scopeid 0x0
        ether e4:54:e8:a5:98:c6  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 3617  bytes 445412 (434.9 KiB)
        RX errors 0  dropped 13  overruns 0  frame 0
        TX packets 3166  bytes 352651 (344.3 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
        device interrupt 16  memory 0x95700000-95720000  

enp1s0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 100.100.16.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 100.100.16.255 
        inet6 fe80::7a8c:b5ff:fe35:937  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 78:8c:b5:35:09:37  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 66  bytes 4855 (4.7 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 19  bytes 1828 (1.7 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        inet6 ::1  prefixlen 128  scopeid 0x10<host>
        loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)
        RX packets 12  bytes 1932 (1.8 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 12  bytes 1932 (1.8 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

eth3: flags=4098<BROADCAST,MULTICAST>  mtu 1500         
        inet 10.0.0.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 0.0.0.0 
        ether 94:e6:f7:17:08:72  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

Inny przykład ifconfig i ip address

/ # ip a
10: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default qlen 1000
    link/ether da:a8:fb:92:2d:df brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
    inet 192.168.5.2/30 brd 192.168.5.3 scope link eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 172.19.67.0/19 brd 172.19.95.255 scope global eth0:1
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 10.42.0.238/24 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::d8a8:fbff:fe92:2ddf/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

/ # ifconfig
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr DA:A8:FB:92:2D:DF  
          inet addr:192.168.5.2  Bcast:192.168.5.3  Mask:255.255.255.252
          inet6 addr: fe80::d8a8:fbff:fe92:2ddf/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:1326 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:1063 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:2681637 (2.5 MiB)  TX bytes:123670 (120.7 KiB)

eth0:1    Link encap:Ethernet  HWaddr DA:A8:FB:92:2D:DF  
          inet addr:172.19.67.0  Bcast:172.19.95.255  Mask:255.255.224.0
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1

Uwaga: ifconfig w różnych dystrybucjach może mieć nieznacznie inny format wyjścia.

[Ekstra] Windows

Do wyświetlenia listy interfejsów i adresów IP można użyć m. inn. komendy ipconfig, domyślnie pokazującej tylko aktywne interfejsy; ipconfig /all pokaże wszystkie

Adresy IP można ustawić z "okienek" https://support.microsoft.com/…#change-tcpip-settings
Z linii poleceń należy użyć komendy netsh, kontekstu netsh interface ip https://learn.microsoft.com/…/netsh
Z PowerShella należy użyć cmdletów modułu NetTCPIP: https://learn.microsoft.com/…/nettcpip/…

Windows dostarcza z systemem programy ping (przełączniki nie są zgodne; patrz ping /?) i tracert.

¹⁾ Twórca sterownika lub producent sprzętu określa jak to mruganie wygląda