더 나은 패킷 처리를위한 Linux 네트워크 프로토콜 탐색-리눅스-php.cn

Exploring Linux Network Protocols for Better Packet Processing 소개

최신 컴퓨팅 분야에서 네트워크는 연결 장치 및 시스템의 초석입니다. 많은 운영 체제 중 Linux는 강력한 네트워크 처리 기능과 다양성으로 유명합니다. 이 기사는 Linux 네트워크 프로토콜 및 패킷 처리를 설명하여 네트워크 관리자 (초보자 및 시니어)에게 주요 통찰력을 제공하는 것을 목표로합니다. 네트워크 프로토콜의 개요 정의 및 중요성

네트워크 프로토콜은 데이터가 네트워크에서 전송되는 방식을 정의하는 규칙, 프로세스 및 형식으로 구성된 공식 표준 및 정책입니다. 그들은 기본 아키텍처 나 설계에 관계없이 장치가 효과적으로 통신 할 수 있도록합니다. 이러한 프로토콜이 없으면 인터넷의 거대하고 다양한 환경에서는 원활한 정보 교환이 불가능할 것입니다.

공통 네트워크 프로토콜 TCP/IP 키트 :

전송 제어 프로토콜 (TCP) : TCP는 장치간에 안정적인 데이터 전송을 보장하는 연결 지향 프로토콜입니다. 데이터를 패킷으로 나누고 전달되도록하고 대상에서 재현 할 수 있습니다.

인터넷 프로토콜 (IP) : IP는 네트워크를 가로 질러 전송하고 올바른 대상에 도달 할 수 있도록 패킷을 해결하고 라우팅 할 책임이 있습니다.

UDP (User Datagram Protocol) : UDP는 신뢰성을 희생하면서 더 빠른 전송을 허용하는 연결된 프로토콜입니다. 비디오 스트리밍 또는 온라인 게임과 같이 속도가 중요한 장면에서 사용됩니다. 응용 프로그램 계층 프로토콜 :

http/https : 이 프로토콜은 월드 와이드 웹에서 데이터 통신의 기초입니다. HTTPS는 HTTP의 안전한 버전입니다.

ftp : 파일 전송 프로토콜은 네트워크의 클라이언트와 서버간에 파일을 전송하는 데 사용됩니다.

SSH : 보안 쉘은 보안 소지자 아키텍처에서 보안 채널을 보안 무담보 네트워크를 통해 제공합니다.

기타 중요한 계약 :

ICMP : 인터넷 제어 메시지 프로토콜은 잘 알려진 핑 명령과 같은 오류 메시지 및 작동 정보를 보내는 데 사용됩니다. ARP :
DHCP : 동적 호스트 구성 프로토콜은 효과적인 IP 관리를 보장하기 위해 네트워크의 장치에 IP 주소를 동적으로 할당합니다.
OSI 모델의 계층 구조 OSI (Open System Interconnection) 모델은 7 가지 다른 수준의 네트워크 상호 작용을 이해하기위한 개념적 프레임 워크입니다.
1. 물리적 레이어 : 케이블, 스위치 및 기타 하드웨어를 포함한 장치 간의 물리적 연결을 처리합니다. 데이터 링크 계층 :
2. 네트워크 계층 : 는 네트워크 전체에서 데이터 패킷의 라우팅을 처리하고 IP와 같은 프로토콜을 포함합니다.
3. 전송 계층 : 신뢰할 수있는 데이터 전송을 보장하고 TCP 및 UDP와 같은 프로토콜을 포함합니다. 세션 계층 :
4. 부호 계층 : 응용 프로그램 계층과 네트워크간에 데이터를 변환하여 암호화 및 압축 처리. 응용 프로그램 계층 : 는 최종 사용자 애플리케이션과 직접 상호 작용하고 이메일, 파일 전송 및 웹 브라우징과 같은 네트워크 서비스를 용이하게합니다.
5. Linux 네트워크 매핑 Linux Model Linux에서 네트워크 구성 요소는 OSI 모델의 다양한 계층에 매핑됩니다. 물리적 계층 및 데이터 링크 계층 : 네트워크 인터페이스 및 장치 드라이버에 의해 처리됩니다.
6. 는 커널의 IP 스택에 의해 관리됩니다. 전송 계층 : 는 커널의 TCP 및 UDP와 같은 프로토콜에 의해 관리됩니다.
7. 웹 브라우저, 이메일 클라이언트 및 웹 유틸리티와 같은 사용자 공간 애플리케이션에서 처리합니다.
커널 공간 및 사용자 공간
Linux에서 네트워크 작업은 커널 공간과 사용자 공간으로 나뉩니다. 커널 공간 : 커널은 패킷 라우팅, 방화벽 규칙 및 네트워크 인터페이스 제어와 같은 저수준 네트워크 기능을 처리합니다. 이 공간은 필요한 성능과 보안을 제공합니다. 사용자 공간 : 사용자 공간에서 실행되는 응용 프로그램은 시스템 호출을 사용하여 네트워크 스택과 상호 작용합니다. 이 부서는 사용자 공간 오류가 시스템 충돌을 일으키지 않기 때문에 안정성을 보장합니다.
- 키 구성 요소
- 이들은 Linux 시스템을 네트워크에 연결하는 물리적 또는 가상 인터페이스입니다. 예로는 이더넷 (ETH0), WI-FI (WLAN0) 및 루프백 (LO)이 있습니다. 프로토콜 처리기 : 커널은 프로토콜 핸들러를 사용하여 다른 네트워크 프로토콜을 처리합니다. 예를 들어, TCP_V4_RCV는 들어오는 TCP 패킷을 처리합니다.
- Linux에서의 패킷 처리 패킷 스트림의 개요는 네트워크 인터페이스 카드 (NIC)에서 시작하여 커널의 다양한 레이어를 통과 한 다음 사용자 공간 응용 프로그램에 도달하거나 전송됩니다. 이 프로세스를 이해하는 것은 네트워크 문제 해결 및 최적화에 중요합니다.
- 패킷 리셉션
  - 인터럽트 처리 : NIC는 들어오는 패킷을 CPU에 알리는 인터럽트를 생성합니다. CPU는 패킷 손실이 최소화되도록 이러한 인터럽트를 즉시 처리합니다. 네트워크 드라이버 : 이 드라이버는 NIC와 운영 체제 간의 상호 작용을 관리하여 패킷이 네트워크 스택으로 올바르게 전달되도록합니다.
  - 커널의 패킷 처리 NETFILTER FRAMEWORK :
  - 라우팅 및 전달 : 커널은 라우팅 테이블을 기반으로 패킷의 라우팅을 결정합니다. 패킷을 올바른 네트워크 인터페이스로 전달하거나 로컬 프로세스로 전달합니다. NAT (네트워크 주소 변환) : NAT 개인 IP 주소와 공개 IP 주소 사이에서 변환하도록 패킷 헤더를 수정하여 여러 장치가 단일 공개 IP를 공유 할 수 있습니다.
  전송 전송
  패키지 전송 단계 : 나가는 패킷의 패킷 흐름에는 라우팅 테이블 확인, 방화벽 규칙 적용 및 전송을위한 큐잉 패킷이 포함됩니다. 종료 및 스케줄링 : 커널은 QDISCS (Queuing Rules)를 사용하여 패킷 전송을 관리하여 공정한 대역폭 할당 및 우선 순위를 보장합니다.
  - 패킷 캡처 도구
  - 명령 줄 패킷 분석기는 사용자가 실시간으로 네트워크 트래픽을 캡처하고 분석 할 수 있습니다. 네트워크 운영에 대한 자세한 통찰력을 제공합니다. Wireshark :
  - 네트워크 모니터링 도구
  netstat :
  네트워크 연결, 라우팅 테이블, 인터페이스 통계, 가장 무도회 연결 및 멀티 캐스트 멤버십에 대한 통계를 제공합니다. iftop : 는 호스트 별 인터페이스에 대역폭 사용을 표시하여 네트워크 트래픽에 대한 실시간 개요를 표시합니다.
  iperf : 네트워크 대역폭 및 품질을 측정하기위한 도구. 두 호스트 사이의 최대 대역폭을 테스트하는 데 사용할 수 있습니다.
  - 공통 네트워크 구성 명령
    - 이전 네트워크 인터페이스 구성 도구. 인터페이스 구성을 표시하고 IP 주소를 지정하며 다른 인터페이스 설정을 관리 할 수 있습니다. IP : 더 새롭고 강력한 네트워크 구성 도구. IPROUTE2 제품군의 일부이며 인터페이스, 라우팅 및 터널링을 관리하는 광범위한 기능을 제공합니다.
    - IP 라우팅 테이블을 표시하고 작동합니다. 사용자는 정적 경로를 추가하거나 삭제할 수 있습니다. IP 경로 :
    - iptables : netfilter에서 구현 한 Linux 커널 방화벽을 구성하기위한 사용자 공간 유틸리티. 사용자는 패킷 필터링, NAT 및 패킷 수정 규칙을 정의 할 수 있습니다.
    - 간단한 구성 네트워크
    - 기본 라우팅 구성 :
    네트워크 문제 조사
    핑을 사용하여 연결성을 확인하십시오 :
    
    Traceroute를 사용하여 라우팅 경로를 진단하십시오 :
    ifconfig 또는 ip를 사용하여 인터페이스 통계를 확인하십시오 :
    - 결론
      sudo ip addr add 192.168.1.10/24 dev eth0 sudo ip link set eth0 up
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      Linux에서 네트워크 프로토콜 및 패킷 처리 이해는 시스템 관리자 및 네트워크 엔지니어에게 필수적입니다. 이러한 개념을 마스터함으로써 전문가는 네트워크 운영을 효과적으로 관리, 문제 해결 및 최적화 할 수 있습니다. 이 안내서는 기본 프로토콜 및 OSI 모델의 Linux 네트워크 스택 및 패킷 처리의 복잡성에 대한 개요를 제공합니다. 지식을 심화시키고 싶어하는 사람들에게는 실질적인 경험과 추가 학습이 권장됩니다.