PPP w Linuksie.pdf

PPP w Linuksie

Autor: Wojciech Zakroczymski

Coraz większa liczba serwerw podłączanych do Internetu wykorzystuje system Linux. Przemawiają za tym przede

wszystkim względy ekonomiczne - system jest dostępny za darmo i ma skromne wymagania sprzętowe. W tym

artykule oprcz sporej dawki teorii omawiamy kwestie związane z serwerem PPP, natomiast na str. XX-XX

prezentujemy trochę inne podejście do tego samego tematu - sposb podłączenia sieci lokalnej do Internetu ze

szczegłowym opisem kompilacji jądra Linuksa i możliwości zestawiania połączenia na żądanie.

W wielu sieciach teleinformatycznych konieczne jest czasem stworzenie łącza stałego typu punkt-punkt, np. przy

łączeniu dwch sieci wewnątrz firmy. Przy podłączaniu firmy do Internetu zarwno łączem komutowanym, jak i

stałym, też mamy do czynienia z połączeniem typu punkt-punkt. W celu zapewnienia jednolitego sposobu

komunikacji został stworzony protokł transmisji danych dla takich łączy - PPP (Point to Point Protocol). Jego

działanie polega na przenoszeniu pakietw protokołw wyższych warstw - IPX, DECNET czy wreszcie

najważniejszego dla Internetu IP - przez łącze punkt-punkt.

Oprogramowanie

1. Instalacja źrdeł jądra systemu

Źrdła jądra systemu Linux są dostępne w Internecie. Pod adresem: www.kernel.org jest nawet specjalna strona zawierająca

najnowsze stabilne i rozwojowe wersje systemu. Rwnież z każdą dystrybucją systemu rozprowadzane są źrdła jądra w postaci

pakietw.

Po ściągnięciu z Internetu źrdeł systemu (najczęściej w pliku kernel-source*.tar.gz) należy plik ten skopiować do katalogu

/usr/src/linux i jako root wydać komendę: tar -vzxf kernel-source*.tar.gz. Spowoduje to rozpakowanie archiwum i właściwe

zainstalowanie źrdeł systemu.

Aby mc używać protokołu PPP, konieczne jest odpowiednie skompilowanie jądra systemu Linux, tak aby

zawierało obsługę tego protokołu, oraz zainstalowanie oprogramowania demona pppd. Oprogramowanie to

znajduje się w każdej dystrybucji systemu Linux, trzeba tylko pamiętać o zaznaczeniu właściwej opcji podczas

instalacji. Należy rwnież zainstalować źrdła jądra systemu (kernel source) - można to zrobić od razu lub

ściągnąć je pźniej z Internetu (patrz ramka 1).

Kompilacja jądra

Linux jest rozprowadzany na licencji GNU, a więc wraz z kodem źrdłowym. Użytkownik może więc konfigurować

jądro systemu stosownie do własnych potrzeb. Mechanizm konfiguracji i kompilacji jądra jest dość prosty. Należy

zalogować się do systemu jako root i przenieść się do katalogu /usr/src/linux, a następnie wydać komendę make

config i przystąpić do konfigurowania opcji kompilacji systemu. W tym momencie trzeba wybrać cały szereg opcji

konfiguracyjnych, począwszy od sterownikw dyskw, poprzez systemy plikw, na sterownikach kart

dźwiękowych skończywszy. Oczywiście wybr ten będzie zależał od parametrw posiadanego sprzętu oraz od

tego, jakie zadania system będzie wykonywał.

Do obsługi protokołu PPP konieczne jest zaznaczenie odpowiedniej opcji:

PPP (point-to-point) support (CONFIG_PPP) [y/n]

a także opcji tunelowania protokołu IP (IP tunneling). Warto rwnież wybrać obsługę firewalli (IP firewalling) -

sieć firmowa podłączona do Internetu jest narażona na włamania z Sieci, trzeba więc zadbać o jej ochronę.

Ponieważ jądro systemu znajduje się cały czas w pamięci operacyjnej i nie może być zapisywane na dysku, dąży

się do zmniejszenia jego wielkości przez wprowadzenie modułw. Moduł jest to część jądra, ktra może być w

dowolnym momencie umieszczona w pamięci (gdy jest potrzebna) oraz usunięta z niej. Obsługę PPP rwnież

można skompilować jako moduł. W tym celu w pierwszej fazie konfiguracji należy włączyć obsługę modułw:

Enable loadable module support (CONF_MODULES) [y/n/?]

a następnie na pytanie o PPP

PPP (point-to-point) support (CONF_PPP) [M/n/y/?]

odpowiedzieć M, tzn. wybrać kompilację jako moduł.

Kolejne kroki kompilacji systemu to polecenia: make dep, następnie make zImage i na końcu make zlilo -

instalacja nowego jądra. Przy instalacji jądra z modułami konieczne jest jeszcze, po przeładowaniu systemu,

wydanie komendy make modules oraz zainstalowanie modułw poleceniem make modules_install. Szczegłowe

informacje na temat kompilacji jądra i poszczeglnych opcji konfiguracyjnych można znaleźć w Kernel-HOWTO,

dokumencie rozprowadzanym wraz z dystrybucją systemu.

Porty szeregowe i modem

Do łączenia dwch sieci konieczne jest zastosowanie odpowiednich modemw na linie dzierżawione. Do ich

prawidłowego działania konieczne jest właściwe skonfigurowanie portw szeregowych. Często dwa porty

szeregowe działają na jednym przerwaniu. W takiej sytuacji należy przestawić przerwania (wiele nowych kart

wejścia-wyjścia na to pozwala). W przypadku niestandardowego ustawienia przerwań na portach szeregowych

należy powiadomić o tym system operacyjny za pomocą programu setserial (np. /bin/setserial -b /dev/ttyS2 IRQ

11, gdzie ttyS2 - COM3 pod DOS). Problem z przerwaniami może się pojawić tylko przy korzystaniu z więcej niż

dwch portw szeregowych (kilka połączeń PPP z jednego komputera), ponieważ właśnie trzeci i czwarty port

dzielą wsplne przerwanie.

Przy podłączaniu sieci do Internetu z reguły to dostawca zajmuje się stroną sprzętową - wynajmuje klientowi

modemy oraz zestawia połączenie - i użytkownik nie musi sam wprowadzać żadnych zmian. Jeśli jednak

instalujemy własne urządzenia, należy zwrcić uwagę na ustawioną szybkość modemu oraz na sposb kontroli

przepływu danych. Zalecane jest używanie sygnałw sprzętowych (CTS/RTS) z uwagi na możliwość pojawienia się

w sygnale sekwencji kontrolnych, co może powodować problemy.

Adresy IP

2. Numery IP

Istnieją trzy głwne klasy numerw IP:

•

Numery klasy A - zawierają sieci od numeru 1.0.0.0 do 127.0.0.0. W adresie takim pierwszy oktet (osiem

bitw) to numer sieci. Daje to 24 bity na adres hosta, tzn. sieci te mogą zawierać do 1,6 miliona

komputerw.

Numery klasy B - zawierają sieci od numeru 128.0.0.0 do 191.255.0.0. Tutaj numer sieci to pierwsze

dwa oktety. Pozwala to na zaadresowanie 16 320 sieci, z ktrych każda może liczyć po 65 024

komputery.

Numery klasy C - zawierają sieci od numeru 192.0.0.0 do 223.225.225.0. Adres sieci to trzy pierwsze

oktety, co oznacza, że sieć taka zawiera do 254 komputerw.

Występują też numery IP przeznaczone specjalnie dla sieci, ktre nie są podłączone do Internetu. Nie można pod żadnym

pozorem wykorzystywać tych adresw w Internecie. Są to:

•

jeden numer klasy A - 10.0.0.0 (maska podsieci 255.0.0.0),

16 numerw klasy B - od 172.16.0.0 do 172.31.0.0 (maska podsieci 255.255.0.0),

256 numerw klasy C - od 192.168.0.0 do 192.168.255.0 (maska podsieci 255.255.255.0).

Obowiązkiem dostawcy Internetu jest, oprcz zestawienia połączenia dzierżawionego, dostarczenie puli adresw

IP dla podłączanej do Internetu sieci oraz zapewnienie zapasowego serwera DNS poza łączem PPP. W przypadku

łączenia dwch sieci lokalnych należy samodzielnie wybrać adres z zakresu adresw nie wykorzystywanych w

Internecie (patrz ramka 2).

Demon pppd

Do prawidłowego działania protokołu PPP konieczna jest odpowiednia konfiguracja opcji jego działania.

Standardowo zainstalowany pakiet ppp tworzy kilka plikw na dysku, ulokowanych w podkatalogu ppp katalogu

/etc. Są to pliki:

/etc/ppp/options - głwny plik konfiguracyjny,

/etc/ppp/options.ttyXX - pliki konfiguracyjne dla poszczeglnych portw szeregowych,

/etc/ppp/ip-up - plik wykonywany po uruchomieniu interfejsu ppp.

Zastosowanie łączy punkt-punkt do stworzenia sieci WAN

Opcje identyczne dla wszystkich interfejsw ppp dla danego komputera umieszczamy w pliku options, zaś

specyficzne dla danego łącza (jak na przykład numery IP) - w plikach options.ttyXX. Do podstawowych opcji,

koniecznych do zaznaczenia w przypadku łącza stałego należą:

-detach - zabezpiecza przed wykonywaniem procesu w tle,

modem - włącza korzystanie z linii kontrolnych modemu,

lock - włącza blokowanie portu szeregowego,

crtscts - zapewnia sprzętową kontrolę przepływu danych,

defaultroute - ustawia w tablicy routingu domyślną drogę na interfejs ppp (opcję tą należy

wykorzystywać jedynie przy połączeniu z Internetem),

asyncmap 0 - nie ustawia żadnych kontrolnych sekwencji wyjściowych.

Pozostałe opcje można pozostawić bez zmian. Wartości przyjmowane domyślnie są zadowalające. Oczywiście

należy rwnież podać w plikach konfiguracyjnych adresy IP po obu stronach łącza ppp. Podaje się je w formie

LOCAL_IP:REMOTE_IP, gdzie LOCAL_IP jest przyznanym przez dostawcę Internetu (lub wybranym z puli adresw

nie używanych) adresem IP komputera, na ktrym uruchamiamy demona pppd, natomiast REMOTE_IP jest

numerem komputera po drugiej stronie łącza ppp.

Routing w sieci wykorzystującej łącza PPP

Po takim przygotowaniu plikw konfiguracyjnych pozostaje tylko uruchomić program demona. Służy do tego

polecenie

pppd -d /dev/ttySx 115200 &

Opcja -d włącza śledzenie działania protokołu, co pozwala znaleźć ewentualne błędy jego uruchomienia (wszelkie

komunikaty zapisywane są do logu systemowego). Zapis /dev/ttySx to oczywiście port, do ktrego podłączony

jest modem (ttyS0 - COM1, ttyS1 - COM2 itd.). Ostatni parametr to szybkość wysyłania danych na port.

Oczywiście wszelkie opcje podawane przy uruchomieniu protokołu można umieścić w plikach konfiguracyjnych.

Po uruchomieniu programu pppd powinny zapalić się diody modemu, co oznacza przesłanie danych na drugą

stronę łącza i uzgodnienie opcji konfiguracyjnych protokołu. Od tej pory łącze stałe powinno działać, co można

sprawdzić na przykład za pomocą komendy ping xxx.xxx.xxx.xxx, podając adres IP spoza łącza. W razie braku

odpowiedzi należy sprawdzić log systemowy i zobaczyć, gdzie nastąpił błąd podczas uruchamiania pppd. Można

też użyć komendy ifconfig, ktra wyświetla aktywne interfejsy sieciowe. Jeśli nie pokazuje się interfejs pppx, gdzie

x to numer interfejsu, oznacza to, że nastąpił błąd podczas uruchamiania pppd. W przeciwnym wypadku należy

sprawdzić wyświetlane przez tę komendę dane o interfejsie (takie jak adresy IP). Prawdopodobnie błąd tkwi w

routingu (na przykład brak opcji defaultroute).

Teraz należy umieścić komendę pppd w ktrymś z plikw startowych. W zależności od dystrybucji systemu są to:

dla Slackware (pliki startowe BSD): /etc/rc, /etc/rc.local oraz /etc/rc.serial

dla Debian i RedHat (pliki startowe System V): /etc/rc.d/rc, /etc/rc.d/rc.local, /etc/rc.d/rc.sysinit oraz

pliki w katalogach /etc/rc.d/rc0.d, /etc/rc.d/rc1.d ... /etc/rc.d/rc6.d.

Routing

W podkatalogu ppp znajduje się plik ip-up . Jest to skrypt uruchamiany po wystartowaniu interfejsu ppp. Można

więc w nim umieścić polecenia wykonania wszelkich koniecznych czynności po uruchomieniu połączenia.

Szczeglnie ważne jest odpowiednie ustawienie routingu między łączonymi sieciami. Mamy tu dwie możliwości. W

pierwszym przypadku, gdy łącze stałe jest łączem do Internetu, domyślna droga pakietw powinna prowadzić

właśnie przez interfejs ppp. Drogę tę ustawia opcja defaultroute programu pppd. Przy łączeniu dwch sieci LAN

konieczne jest ustawienie drogi dla adresw odpowiedniej podsieci.

Do wprowadzania zmian w tablicy routingu służy komenda route. Za jej pomocą można ustawiać drogę dla

pakietw kierowanych do konkretnej podsieci (route add net) oraz drogę dla konkretnego adresu IP (route add

host). Można też dodać domyślną drogę pakietw (route add default), a także usunąć drogę pakietw z tablicy

routingu jądra systemu.

W pliku ip-up można też umieścić polecenia wykonania innych czynności, na przykład wysyłanie zaległej poczty,

czyszczenie niepotrzebnych plikw. Należy jedynie pamiętać, że ten sam plik jest uruchamiany dla każdego portu

szeregowego, więc trzeba umieścić osobny fragment dla każdego z nich i rozrżniać, z ktrym portem mamy do

czynienia. Przydaje się do tego, jak widać na przykładzie, komenda powłoki case.

Jak już wspomniałem, dobrze jest zapoznać się z oprogramowaniem ipfadm, w celu lepszej ochrony sieci

wewnętrznej przed włamaniem z Internetu. Oprogramowanie to pozwala na filtrację przychodzących pakietw i

kontrolę dostępu do sieci z zewnątrz. Pozwala też na podłączenie do Internetu całej sieci firmowej, nawet jeśli

mamy tylko jeden numer IP, poprzez zastosowanie tzw. maskarady, czyli maskowania adresw sieci wewnętrznej.

Serwer PPP

Stworzenie serwera PPP, czyli przyjmowanie połączeń z zewnątrz jest bardzo proste. Przede wszystkim należy

ustawić modem na odbieranie połączeń (według jego instrukcji obsługi). Następnie należy tak ustawić serwer, aby

zgłaszał terminal na porcie szeregowym. W tym celu, w pliku /etc/inittab należy dodać linię:

Sx:12345:respawn:/sbin/uugetty -h -t120 ttySx 115200 vt100

gdzie x - numer portu.

Po ustaleniu protokołu przez modemy użytkownik dzwoniący do serwera otrzyma terminal, na ktrym powinien

uruchomić demona pppd. Niestety, do manipulacji interfejsem sieciowym konieczne są uprawnienia

superużytkownika. Należy więc odpowiednio ustawić uprawnienia do pliku /sbin/pppd, czyli demona ppp. Plik ten

powinien mieć atrybut użytkownika przy wykonaniu (tzw. SETUID). Ponieważ należy on do użytkownika root,

będzie wykonywał się na jego prawach. Aby wybrać niezbędne ustawienia, trzeba jako użytkownik root przejść do

katalogu /sbin i wydać polecenie

chmod u+s pppd

Warto rwnież napisać prosty skrypt uruchamiający demona pppd o nazwie np. ppp. Skrypt taki oprcz

dynamicznego przydzielania numeru IP z puli dostarczonej przez dostawcę Internetu mgłby sprawdzać rwnież,

z ktrego portu loguje się użytkownik (jeśli są co najmniej dwa modemy) i czy ma do tego prawo.

Do przyjmowania połączeń konieczne jest wkompilowanie w jądro, oprcz wymienionych wyżej opcji, rwnież

opcji IP farwarding. Routing w tym przypadku obsługiwany jest przez użycie parametru proxyarp demona pppd.

Parametr ten dodaje wpis w tablicy ARP serwera ppp, co powoduje właściwe routowanie pakietw do klienta ppp.

Przykładowy skrypt ppp znajduje się tutaj .

Informacje dodatkowe

na temat obsługi protokołu PPP przez system Linux można znaleźć przede wszystkim w dokumentach HOWTO

rozprowadzanych razem z systemem:

opis PPP - w dokumencie PPP-HOWTO,

dokładny opis konfigurowania i użytkowania portw szeregowych pod Linuksem - w Serial-HOWTO,

sposb kompilacji jądra - w Kernel-HOWTO.

Zajrzyj

www.linuxdoc.org/LDP - strony Linux Documentation Project (zawierają m.in. doskonały przewodnik po

zagadnieniach sieciowych w systemie Linux, czyli The Network Administrator's Guide),

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: