Microsoft Word - systemy_operacyjne_cw_03_linux_siec_ssh

Ćwiczenie 3

Temat:

Konfiguracja sieci.
Połączenia SSH.
Instalacja pakietów.

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest poznanie głównych poleceń systemu Linux

umożliwiających konfigurację interfejsów sieciowych komputera, konfigurację

i używanie bezpiecznych połączeń pomiędzy konsolami dwóch systemów Linux

(SSH) z wykorzystaniem kluczy. Student pozna także polecenia odpowiadające

za instalację dodatkowego oprogramowania z internetowych repozytoriów

danej dystrybucji systemu.

W ramach tego ćwiczenia przedstawiony zostanie także jeden

z najpopularniejszych edytorów tekstowych w konsoli systemu Linux – Vi/Vim.

Konfiguracja sieci. Połączenia SSH. Instalacja pakietów.

Ważna wskazówka dotycząca realizacji tego ćwiczenia

Uwaga, w zależności od ustawień sieciowych komputera hosta oraz ustawień wirtualnych

kart sieciowych programu VirtualBox przebieg tego ćwiczenia może nieznacznie różnić się od

siebie w różnych pracowniach komputerowych.

Konfiguracja interfejsów sieciowych maszyn wirtualnych

Środowisko wirtualizacji Virtual Box umożliwia podłączenie do każdej maszyny

wirtualnej maksymalnie czterech wirtualnych kart sieciowych. Każda z wirtualnych kart

pracować może w trybie:

• NAT – interfejs maszyny wirtualnej (gościa) tworzy z interfejsem hosta sieć

wewnętrzną. Interfejs hosta udostępnia dostęp do sieci Internet komputerowi

gościa.

• Bridged – tryb mostkowany, interfejs maszyny wirtualnej jest podłączony do

tej samej sieci co interfejs hosta.

• Sieć wewnętrzna - umożliwia komunikację pomiędzy maszynami wirtualnymi.

Nie umożliwia dostępu do sieci Internet.

• Sieć izolowana – umożliwia tylko komunikację w ramach komputera hosta.

Środowisko VirtualBox nie umożliwia takiej konfiguracji jednego interfejsu sieciowego

maszyny wirtualnej, aby posiadała ona jednoczesny dostęp do sieci Internet oraz była w

Konfiguracja sieci. Połączenia SSH. Instalacja pakietów.

jednej sieci z innymi maszynami wirtualnymi. Aby zapewnić komunikację maszyny wirtualnej

zarówno z siecią Internet oraz innymi maszynami wirtualnymi wykonaj Zadanie 1.

Zadanie 1 Konfiguracja interfejsów sieciowych maszyn wirtualnych

1. Edytować globalne ustawienia programu VirtualBox (Ctrl+G), zakładka sieć:

1.1. Edytować kartę sieci zamkniętej (klikając ikonę:

) .

1.2. Uzupełnić ustawienia karty oraz serwera DHCP według wzoru:

Zapisać zmiany a następnie uruchomić ponownie komputer hosta (uwaga, zmiany w

konfiguracji sieci muszą zostać wykonane z konta administratora komputera).

Konfiguracja sieci. Połączenia SSH. Instalacja pakietów.

2. Edytować ustawienia dwóch wcześniej przygotowanych maszyn wirtualnych:

2.1. Do każdej maszyny dołączyć dwie karty sieciowe.

2.2. Ustawić pierwszy interfejs każdej z maszyn na opcję NAT.

2.3. Ustawić drugi interfejs każdej z maszyn na opcję ‘Karta sieci izolowanej’.

3. Uruchomić obie maszyny wirtualne.

Konfiguracja IP interfejsu sieciowego

Adres IP jest sekwencją liczb przydzielaną karcie sieciowej komputera, która służy do

identyfikacji interfejsu w sieci (tzn. IP wewnętrzne, nierutowalne) lub poza nią – w sieci

Internet (tzw. IP zewnętrzne, adres publiczny). Każdy interfejs sieciowy powinien posiadać

unikalny adres IP w danej sieci.

W systemie Linux numer można wyświetlić aktualne przypisane numery IP

interfejsów sieciowych za pomocą polecenia

ifconfig

Polecenie wyświetla wszystkie aktywne interfejsy. Aby wyświetlić także interfejsy

nieaktywne należy użyć polecenia z flagą –a: ifconfig –a. W system Linux poszczególne

interfejsy sieciowe nazywane są skrótem „eth” oraz kolejną liczbą reprezentującą kolejny

interfejs:

Rysunek 1: Wydruk polecenia ifconfig

Włączanie i wyłączanie interfejsów

Symbol „lo” zarezerwowany został dla pętli zwrotnej „loopback”. „Lo” reprezentuje

wirtualne urządzenie sieciowe które umożliwia wymianę informacji „drogą sieciową” w

ramach jednego hosta.

Włączanie i wyłączanie interfejsów

Polecenie ifconfig pozwala na wyłączenie danego interfejsu, w tym wypadku eth1:

ifconfig eth1 up

lub na jego wyłączenie:

ifconfig eth1 down

Wyłączone interfejsy sieciowe widoczne są po wywołaniu polecenia ifconfig –a.

Przypisanie statycznego adresu IP oraz maski sieciowej do interfejsu

Aby przypisać adres IP do interfejsu sieciowego należy wywołać polecenie ifconfig, wskazać

symbol karty sieciowej oraz opcjonalnie zdefiniować odpowiednią maskę sieciową (jeśli ma

być ona inna niż maska domyślna) np.:

ifconfig eth1 172.16.2.34

W powyższym przykładzie przypisana została domyślna maska sieciowa (255.255.0.0). Aby

jawnie zdefiniować maskę, np. inną niż domyślna, użyć należy parametru netmask:

ifconfig eth1 172.16.2.34 netmask 255.0.0.0

Konfiguracja bramki domyślnej

W systemie Linux za konfigurację statycznych tras do określonych sieci i urządzeń odpowiada

polecenie route. Aby dodać informację do tablicy routingu odnośnie domyślnej bramki

łączącej konfigurowany komputer z siecią, użyć należy polecenia route, jak w poniższym

przykładzie:

route add default gw 10.0.0.1

Gdzie adres 10.0.0.1 to przykładowy adres domyślnej bramki w danej siec.

Konfiguracja adresów DNS

Konfiguracja adresów DNS

Adresy IP serwerów nazw DNS w systemie Linux znajdują się w pliku konfiguracyjnym

resolv.conf znajdującym się w katalogu /etc/:

/etc/resolv.conf

Wyżej wymieniony plik jest plikiem tekstowym, który może być edytowany za pomocą

dowolnego edytora tekstu (np. VI/VIM, Nano). Zawartość pliku resolv.conf składa się z pary:

słowa kluczowego nameserver oraz adresu IP serwera DNS, np.:

nameserver 8.8.4.4

nameserver 8.8.8.8

W pliku resolv.conf znajdować się może więcej niż jedna definicja serwera DNS.

Dynamiczne przypisanie ustawień sieci

Jeśli w danej sieci funkcjonuje serwer DHCP umożliwiający automatyczne przypisanie

ustawień sieci (IP, maski, bramki domyślnej, serwerów DNS) możliwe jest wywołanie

zapytania do serwera DHCP dla konkretnego interfejsu. Realizowane jest to za pomocą

polecenia:

dhclient eth0

Polecenie to wysyła do sieci podłączonej do interfejsu sieciowego eth0 pakiety

rozgłoszeniowe zaadresowane do wszystkich odbiorców (tzw. broadcast). Jeśli w sieci

znajduje się serwer DHCP w zależności od jego konfiguracji przyznaje lub odrzuca prośbę

klienta o przyznanie adresu IP oraz pozostałych ustawień sieci.

Programy ułatwiające konfigurację ustawień sieci

W różnych dystrybucjach systemu istnieją programy ułatwiające konfigurację ustawień

sieciowych. Programy mogą pracować w trybie graficznym (jeśli zainstalowane jest

środowisko X-Window) ale także w trybie „pseudograficzny”, jak np. program system-config-

network-tui (dostępny np. w systemie Fedora).

Programy ułatwiające konfigurację ustawień sieci

Zadanie 2 Konfiguracja interfejsów sieciowych

Po uruchomieniu maszyn wirtualnych (Systemu Fedora oraz Ubuntu) wykonać konfigurację

interfejsów sieciowych:

1. W obu systemach pobrać ustawienia sieciowe z serwera DHCP dla kart sieciowych eth0

2. Dla kart sieciowych eth1 ustawić następujące ustawienia sieci:

2.1. IP maszyny 1 (np. systemu Fedora): 172.16.0.10, maska podsieci 255.255.0.0

2.2. IP maszyny 2 (np. systemu Ubuntu): 172.16.0.11, maska podsieci 255.255.0.0

3. Za pomocą polecenia ifconfig wyświetlić wprowadzone ustawienia interfejsów w celu

sprawdzenia czy żądana konfiguracja została wprowadzona.

4. Za pomocą polecenie route sprawdzić, czy ustawienia domyślnej bramki zostały

poprawnie pobrane z serwera DHCP, jeśli nie ustawić ręcznie bramkę domyślną na

10.0.0.1

5. Za pomocą polecenia cat wyświetlić na ekran ustawienia serwerów DNS.

Polecenie ping

Ping jest programem linii komend pozwalającym na diagnozowanie połączenia sieciowego.

Program wysyła pakiety ICMP do zadanego komputera (tzw. „zapytania echa”) „prosząc”

zdalny komputer o odpowiedź, poprzez wysłanie pakietów „odpowiedzi echa”. Program

prezentuje sekwencje wysyłanych i odbieranych pakietów wraz z czasem jaki upłynął od

momentu wysłania zapytania do czasu odebrania pakietu. Polecenie może zostać wywołane

zarówno z nazwą domenową, jak i z adresem IP, np:

ping google.com

lub np.:

ping 10.0.0.1

Programy ułatwiające konfigurację ustawień sieci

Wysyłanie pakietów zostaje przerwane kombinacją klawiszy Ctrl+C. Za pomocą flagi –c

określić można ile pakietów powinno zostać wysłanych do „odpytywanego komputera” .

Zadanie 3 Testowanie połączeń sieciowych.

Za pomocą polecenie ping (używając 5 pakietów) sprawdzić połączenia pomiędzy

wyspecyfikowanymi komputerami, odnotować średni czas odpowiedzi i wartość TTL.

Połączenia sprawdzić pomiędzy:

1. Wirtualną maszyną 1 i wirtualną maszyną 2

2. Wirtualną maszyną 2 i wirtualną maszyną 1

3. Komputerem hostem i maszyną wirtualną (1 i 2)

4. Wirtualną maszyną 1 i 2 a hostem: google.com

SSH

SSH (z ang. secure shell) to protokół umożliwiający nawiązywanie bezpiecznych

(szyfrowanych) połączeń pomiędzy konsolami systemu Linux. Umożliwia zarządzanie za

pomocą konsoli tekstowej drugim systemem, a także bezpiecznie kopiowanie plików. Aby

nawiązać połączenie z drugim systemem Linux za pomocą bezpiecznego połączenia ssh

należy wywołać polecenie:

ssh nazwa_uzytkownia@host

gdzie „nazwa_uzytkownia”, to nazwa użytkownika zdalnego komputera, symbol „@”

oddziela człon nazwy użytkownika od nazwy hosta zdalnego komputera. Zdalny komputer

może zostać wywołany poprzez nazwę domenową np.

ssh jnowaki@linux.org

gdzie użytkownik to „jnowak”, a host: „linux.org”, lub poprzez adres IP, np.:

ssh student@192.168.2.54

Polecenie SCP

Jeżeli nazwa użytkownika systemowego jest taka sama jak zdalny użytkownik komputera z

którym chcemy nawiązać połączenie można pominąć nazwę użytkownika zdalnego. Zatem,

jeśli użytkownik „student” chce wywołać zdalne połączenie do konta zdalnego użytkownika

„student”, połączenie może zostać wywołane w następujący sposób:

ssh 192.168.2.54

Po wywołaniu połączenia zdalny komputer zapyta o hasło użytkownika zdalnego, a po

wpisaniu hasła umożliwi wydawanie poleceń systemowych na zdalnym komputerze.

Polecenie SCP

Polecenie scp umożliwia kopiowanie plików za pomocą bezpiecznego połączenia (secure

copy) wykorzystującego protokół ssh. Składnia polecenia kopiującego plik na zdalny system

bardzo przypomina składnię polecenia ssh: zawiera definicję użytkownika oraz nazwę hosta

(lub IP) z tą jednak różnicą, iż konieczne jest wskazanie miejsca na dysku zdalnego

komputera gdzie zostanie zapisany plik, np. chcąc przesłać plik „dane.txt” na konto (do

katalogu domowego) użytkownika „operator” na komputer o IP „10.0.12.104” wydać należy

plecenie:

scp dane.txt operator@10.0.12.104:

Aby powyższe polecenie poprawnie przesłało plik na zdalny komputer wydane musi zostać z

katalogu, w którym znajduje się plik dane.txt, w przeciwnym wypadku należałoby wywołać to

polecenie z pełną ścieżką do kopiowanego pliku. Podobnie jak w przypadku polecenie ssh

określenie nazwy zdalnego użytkownika może zostać pominięte w wypadku, gdy nazwa

użytkownika lokalnego (wywołującego polecenie) jest taka sama jak użytkownika zdalnego

komputera. Najważniejszą różnicą jest konieczność zastosowania symbolu „:” po adresie

komputera zdalnego, informuje to bowiem, gdzie ma zostać skopiowany plik na zdalnym

komputerze. Jeśli w poleceniu po symbolu „:” nie ma nic, oznacza to, że plik zostanie

skopiowany do katalogu domowego użytkownika (w powyższym przykładzie do katalogu

domowego użytkownika operator). Po symboli „:” wskazać można także pełną ścieżkę, gdzie

zapisany powinien zostać plik, np.:

scp dane.txt operator@10.0.12.104:/home/operator/tmp

Polecenie SCP

Uwaga, nie można wywołać polecenia scp bez symbolu „:” po nazwie komputera zdalnego,

poniższe polecenie nie przyniesie żądanego efektu:

scp dane.txt operator@10.0.12.104

(!!! BŁĄD !!!)

Zadanie 4 Testowanie połączeń SSH. Program scp, putty i winscp.

Przetestować połączenia ssh oraz kopiowanie plików za pomocą poleceń scp. Sprawdzić

działanie programów putty oraz winscp.

1. Z maszyny wirtualnej 1 zalogować się przez SSH do maszyny wirtualnej 2

1.1. Na zdalnej maszynie sprawdzić nazwę hosta (polecenie hostname)

1.2. Na zdalnej maszynie sprawdzić konfigurację kart sieciowych

1.3. Na zdalnej maszynie wyświetlić informacje o zainstalowanej dystrybucji i jądrze

systemu (polecenie „uname –a”)

2. Za pomocą polecenia scp:

2.1. Skopiować z maszyny wirtualnej nr 1 do katalogu domowego użytkownika root na

maszynie wirtualnej nr 2 plik tekstowy spis.txt zawierający spis wszystkich plików i

katalogów z katalogu /etc/

2.2. Skopiować z maszyny wirtualnej nr 2 plik /etc/group do katalogu /home/ na

maszynie wirtualnej nr 1. Plik na maszynie wirtualnej nr 1 powinien zostać zapisany

od razu pod nazwą „grupy.txt”

Aby wykonać kolejny punkt należy pobrać programy putty oraz winscp. Programy można

pobrać ze strony:

http://kzi.polsl.pl/so

lub bezpośrednio ze strony producentów. W/w

programy to darmowe implementacje dla systemu Windows poleceń systemu Linux: ssh oraz

scp.

3. Za pomocą programu winscp połączyć się z maszyną wirtualną nr 1. Skopiować z

komputera hosta dowolny plik tekstowy do katalogu /root/ na maszynie wirtualnej 1.

Sprawdzić dostępność pliku w konsoli maszyny wirtualnej.

Polecenie SCP

4. Za pomocą programu putty połączyć się z maszyną wirtualną nr 2. Sprawdzić nazwę

hosta, uruchomione procesy oraz obciążenie procesora (polecenie top).

Autoryzacja SSH z wykorzystaniem kluczy DSA

Komunikacja pomiędzy konsolami systemu z wykorzystaniem SSH jest szyfrowana, co

zabezpiecza ją przed podsłuchem. Połączenia SSH mogą zostać dodatkowo zabezpieczone za

pomocą wykorzystania kluczy autoryzujących. Dzięki temu dodatkowym zabezpieczeniem

jest fakt, iż tylko osoba posiadająca odpowiedni certyfikat może połączyć się ze zdalnym

komputerem. Aby wygenerować parę kluczy (parę, ponieważ szyfrowanie odbywa się w

sposób asymetryczny, jeden klucz służy do szyfrowania – klucz publiczny, a drugi do

odszyfrowywania – klucz prywatny) wywołać należy polecenie:

ssh-keygen –t dsa

Powyższe polecenie generuję parę kluczy typu DSA, dla użytkownika który wywołał to

polecenie. Generator w pierwszej kolejności pyta o nazwę pod którą zapisane zostaną pliki

kluczy (aby pozostawić domyślną nazwę klucza należy nacisnąć enter). W następnej

kolejności generator prosi o wymyślenie hasła zabezpieczającego klucz. Możliwe jest

zastosowanie pustego hasła zabezpieczającego (naciskając enter), dzięki czemu logowanie do

zdalnej maszyny będzie opierało się tylko na posiadanym certyfikacie bez dodatkowego

odpytywania użytkownika o hasło do klucza.

Polecenie SCP

Klucze domyślnie zapisują się w katalogu domowym użytkownika, w katalogu .ssh (kropka

przed nazwą katalogu oznacza iż katalog jest ukryty).

Aby wykorzystać klucze do autoryzacji, należy zawartość klucza publicznego id_dsa.pub

przekopiować do pliku .ssh/authorized_keys na zdalnym komputerze, np. dla użytkownika

root, wykorzystując ścieżki bezwzględne:

scp /root/.ssh/id_dsa.pub 172.16.0.11:/root/.ssh/authorized_keys

Na zdalnym komputerze należy dodatkowo ustawić prawa dostępu do pliku z kluczami za

pomocą polecenia:

chmod 600 /root/.ssh/authorized_keys

Problem praw dostępu do plików nie jest przedmiotem tego ćwiczenia. Z zagadnieniem

tym student zapoznany zostanie w ramach kolejnych ćwiczeń laboratoryjnych.

Po wykonaniu powyższych czynności, autoryzacja połączenia do komputera, na którym w

pliku authorized_keys umieszczony został klucz publiczny, odbywać się będzie za pomocą

certyfikatu. Efektem tego będzie fakt, iż użytkownik pytany będzie tylko o hasło do klucza, a

nie o hasło systemowe użytkownika, a w wypadku, gdy użytkownik podczas generowania

klucza zostawił puste hasło, autoryzacja odbędzie się tylko na podstawie posiadania

odpowiedniego certyfikatu i w efekcie użytkownik po wywołaniu połączenia ssh nie zostanie

poproszony o podanie hasła, lecz zostanie od razu zalogowany.

Zadanie 5 Autoryzacja SSH z wykorzystaniem kluczy DSA.

Postępując zgodnie z powyższym opisem:

1. Na maszynie wirtualnej nr 1 wygenerować parę kluczy ssh (zastosować puste hasło)

2. Na maszynie wirtualnej nr 2 wygenerować parę kluczy ssh (hasło do klucza: „qwerty”)

3. Z maszyny wirtualnej nr 1 wysłać (scp) klucz publiczny (id_dsa.pub) na maszynę wirtualną

nr 2 bezpośrednio zapisując go jako plik authorized_keys

Polecenie SCP

4. Z maszyny wirtualnej nr 2 wysłać (scp) klucz publiczny (id_dsa.pub) na maszynę wirtualną

nr 1 bezpośrednio zapisując go jako plik authorized_keys

5. Na obu maszynach wirtualnych ustawić prawa dostępu do pliku authorized_keys

6. Zalogować się z maszyny wirtualnej nr 1 do maszyny wirtualnej nr 2 , a następnie

odwrotnie. Jak przebiega autoryzacja użytkownika ?

Instalacja pakietów

Systemy Linux umożliwiają instalację dodatkowego oprogramowania z tzw. repozytoriów.

Repozytoria to specjalne serwery posiadające pakiety instalacyjne przygotowane specjalnie

dla konkretnej dystrybucji. Adresy repozytoriów znajdują się w plikach konfiguracyjnych w

katalogu /etc. W zależności od dystrybbucji, np.:

• W systemie Ubuntu Server:

/etc/apt/sources.list

• W systemie Fedora Linux:

/etc/yum.repos.d/fedora.repo

W zależności od dystrybucji systemu, istnieją różne programy do zarządzania , instalacji i

usuwania pakietów. W przypadku systemu Fedora Linux jest to program yum, który

wywołuje się według wzoru:

yum opcja nazwa_pakietu

Gdzie opcją może być:

• install – instaluje pakiet

• erase – usuwa pakiet

• info – wyświetla informacje o pakiecie

• list – wyświetla (wyszukuje) pakietów

Polecenie SCP

Analogicznym poleceniem w systemie Ubuntu Server jest aptitude:

aptitude opcja nazwa_pakietu

Gdzie opcją może być:

• install – instaluje pakiet

• remove – usuwa pakiet

• show – wyświetla informacje o pakiecie

• search – wyświetla (wyszukuje) pakietów

Zadanie 6 Instalacja pakietów

Przetestować polecenia związane z zarządzaniem pakietami. Zadanie wykonać w systemie

Fedora oraz Ubuntu.

1. Wyświetlić informacje o pakiecie „bash”

2. Wyszukać pakietów o nazwie „php”

3. Zainstalować pakiety:

3.1. mc

3.2. iptraf

3.3. ekg

3.4. lynx

3.5. Sprawdzić działanie zainstalowanych programów

4. Odinstalować pakiet „ekg”

Polecenie SCP

Dodatek 1 – Edytor Vi / VIM

Edytor tekstu Vi/Vim jest jednym z najpopularniejszych edytorów działających w konsoli

systemu Linux. Edytor Vim jest ulepszoną wersją edytora Vi, który został stworzony już w

1976 roku. Uruchomienie edytora odbywa się poprzez wywołanie polecenia:

vim nazwa_pliku

Polecenie rozpoczyna edycję wskazanego pliku. Jeśli plik nie istnieje to zostanie stworzony.

Edytor może znajdować się w trzech stanach pracy:

• Stan normalny – aktywowany jednokrotnym lub dwukrotnym naciśnięciem klawisza

„Esc”

• Stan edycji tekstu – aktywowany klawiszem „ i ”

• Stan linii poleceń – aktywowany klawiszem „ : ”

W każdym ze stanów program posiada inną funkcjonalność wywoływaną odpowiednim

klawiszami i poleceniami. Poniżej kilka podstawowych poleceń programu.

Edytor będąc w stanie normalnym w następujący sposób reaguje na klawisze (lub ich

kombinacje):

• k / j – kursor w górę / dół (lub strzałki kierunkowe)

• h / l – kursor w lewo / prawo (lub strzałki kierunkowe)

• gg – kursor do początku pliku

• GG – kursor na koniec pliku

• u – cofnij ostatnią akcję

• dl – wycina literę

Polecenie SCP

• dw – wycina wyraz

• dd – wycina linię

• p – wstawia wycięty tekst

Polecenia możliwe do zastosowania, gdy edytor pracuje w stanie „linii poleceń”:

• :set number - numeracja wierszy

• :3,10co20 - skopiowanie linii od 3 do 10 w miejsce linii 20.

• :4,5mo6 – przeniesienie linii 4 i 5 za linię 6

• 4,6 s/nat/net/g – wyszukuje w liniach od 4 do 6 frazy „nat” i zastępuje ją frazą „net”

• :w – zapisuje zmiany w pliku

• :wq – zapisuje zmiany w pliku i zamyka edytor

• :q! – zamyka edytor bez zapisywania zmian