Внутреннее устройство Linux

Если вы не очень хорошо знакомы с преобразованием чисел в десятичный, двоичный и шестнадцатеричный форматы, можно воспользоваться утилитой-калькулятором, например bc или dc, чтобы переводить числа с различными основаниями системы счисления. Например, в утилите bc можно запустить команду obase=2; 240, чтобы вывести число 240 в двоичной форме (основание равно 2).

Идентификация подсетей и их хостов является первым строительным блоком в понимании того, как работает Интернет. Но тем не менее подсети еще предстоит соединить.

9.4. Маршруты и таблица маршрутизации ядра

Соединение подсетей Интернет заключается в основом в идентификации хостов, подключенных к более чем одной подсети. Вернитесь к рис. 9.2 и поразмышляйте о хосте А с IP-адресом 10.23.2.4. Этот хост подключен к локальной сети 10.23.2.0/24 и может напрямую взаимодействовать с хостами этой сети. Чтобы добраться до остальной части Интернета, он должен «общаться» через маршрутизатор с адресом 10.23.2.1.

Как ядро Linux различает эти два типа назначений? Чтобы выбрать для себя образ действий, оно использует конфигурацию назначений, которая называется таблицей маршрутизации. Чтобы отобразить таблицу маршрутизации, применяйте команду route — n. Вот что вы могли бы увидеть для простого хоста, такого как хост с адресом 10.23.2.4:

$ route — n

Kernel IP routing table

Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface

0.0.0.0 10.23.2.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0

10.23.2.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 1 0 0 eth0

Две последние строки здесь содержат информацию о маршрутизации. Столбец Destination сообщает префикс сети, а столбец Genmask — маску, которая соответствует данной сети. В этом выводе определены две сети: 0.0.0.0/0 (которая соответствует каждому адресу в Интернете) и 10.23.2.0/24. У каждой из этих сетей в столбце Flags стоит символ U, который говорит о том, что данный маршрут активен («up»).

Различие между назначениями заложено в комбинации значений столбцов Gateway и Flags. Для адреса 0.0.0.0/0 в столбце Flags указан флаг G, который означает, что для данной сети связь должна проходить через шлюз, указанный в столбце Gateway (в данном случае 10.23.2.1). Однако для сети 10.23.2.0/24 в столбце Flags нет символа G, это говорит о том, что данная сеть подключена напрямую каким-либо способом. Здесь 0.0.0.0 используется в качестве заместителя значения в столбце Gateway. Не обращайте пока внимания на остальные столбцы вывода.

Есть некоторая хитрость: допустим, хост собирается отправить что-либо по адресу 10.23.2.132, который соответствует обоим правилам таблицы маршрутизации, 0.0.0.0/0 и 10.23.2.0/24. Как ядро узнает о том, что необходимо применить второй адрес? Оно выбирает самый длинный совпадающий префикс назначения. Именно здесь нотация CIDR становится чрезвычайно удобной: адрес 10.23.2.0/24 годится, и длина его префикса равна 24 битам; адрес 0.0.0.0/0 тоже подходит, но его префикс — нулевой длины (то есть у него нет префикса), поэтому берет верх правило для адреса 10.23.2.0/24.

примечание

Параметр — n просит команду route отобразить IP-адреса вместо имен хостов и сетей. Следует помнить об этом важном параметре, поскольку вы сможете использовать его в других командах, относящихся к работе с сетью, таких как netstat.

Шлюз по умолчанию. Запись для адреса 0.0.0.0/0 в таблице маршрутизации имеет особое значение, поскольку она соответствует любому адресу в Интернете. Это маршрут по умолчанию, и адрес, который указан в столбце Gateway (в результате вызова команды route — n) для маршрута по умолчанию, является шлюзом по умолчанию. Когда остальные правила не подходят, маршрут по умолчанию всегда годится, а в шлюз по умолчанию отправляются сообщения, если нет другого выбора. Можно настроить хост без шлюза по умолчанию, но он будет неспособен подключиться к тем хостам, назначения которых отсутствуют в таблице маршрутизации.

примечание

В большинстве сетей с маской 255.255.255.0 маршрутизатор обычно расположен по адресу подсети 1 (например, 10.23.2.1 в сети 10.23.2.0/24). Поскольку это просто договоренность, возможны исключения.

9.5. Основные инструменты, использующие протокол ICMP и службу DNS

Теперь пришло время рассмотреть некоторые основные утилиты, помогающие взаимодействовать с хостами. Эти инструменты используют два протокола, представляющих особый интерес: ICMP (Internet Control Message Protocol, протокол управляющих сообщений в Интернете), который может помочь в искоренении проблем с подключением и маршрутизацией, и систему DNS (Domain Name Service, служба доменных имен), которая сопоставляет имена с IP-адресами, чтобы вам не приходилось запоминать уйму чисел.

9.5.1. Команда ping