Linux 作業系統網路能力概觀                                       作者: Daniel L□ez Ridruejo, ridruejo@esi.us.es 譯者: 蔣大偉，dawei@sinica.edu.tw   v0.2, 10 July 1998 翻譯日期: 1 Aug. - 14 Sep. 1998 修正日期: 5 Nov.   1998     _________________________________________________________________      本文主要在針對 Linux 作業系統的網路能力提出一個概觀的說明, 同時提供更進   一步的資料與實作細節的指引。     _________________________________________________________________   1. 介紹2. Linux 作業系統     * 2.1 Linux 是什麼?     * 2.2 是什麼讓 Linux 與眾不同的呢?       3. 網路通訊協定     * 3.1 TCP/IP 通訊協定堆疊     * 3.2 TCP/IP 通訊協定第 6 版本     * 3.3 IPX/SPX 通訊協定     * 3.4 AppleTalk 通訊協定堆疊     * 3.5 廣域網路 (WAN) 通訊協定 : X.25, Frame-relay, .. 等等     * 3.6 ISDN 通訊協定     * 3.7 PPP, SLIP, PLIP 等通訊協定     * 3.8 業馀無線電通訊協定     * 3.9 ATM 通訊協定       4. 網路硬體的支援5. 檔案與列印的共享     * 5.1 Apple 的環境     * 5.2 Windows 的環境     * 5.3 Novell 的環境     * 5.4 UNIX 的環境       6. Linux 對 Internet/Intranet 所提供的服務     * 6.1 電子郵件服務     * 6.2 網頁(Web) 伺服器     * 6.3 網頁(Web) 瀏覽程式     * 6.4 FTP 伺服器與用戶端程式     * 6.5 網路新聞 (News) 服務     * 6.6 網域名稱系統 (DNS) 服務     * 6.7 DHCP, bootp 通訊協定     * 6.8 網路資訊服務 (NIS)      * 6.9 認證服務       7. 遠端執行應用程式服務     * 7.1 Telnet 的方式     * 7.2 遠端下命令的方式     * 7.3 X-視窗的方式     * 7.4 虛擬網路計算作業 (VNC) 的方式       8. Linux 對網路互連的支援     * 8.1 路由器 (Router)     * 8.2 橋接器 (Bridge)     * 8.3 IP-偽裝 (Masquerading) 功能     * 8.4 IP-計帳 (Accounting) 功能     * 8.5 IP 別名(aliasing) 功能     * 8.6 網路流量控制 (Traffic Shaping) 功能     * 8.7 防火墻 (Firewall) 功能     * 8.8 埠轉遞 (Port Forwarding) 功能     * 8.9 負載均衡 (Load Balancing) 功能     * 8.10 EQL (串列連線的負載均衡驅動程式)      * 8.11 代理伺服器 (Proxy Server)     * 8.12 隨選撥接 (Diald on demand) 功能     * 8.13 建立通訊協定隧道, 機動式電腦 IP 路由選擇協定 (Mobile-IP) 與虛       擬私有網路(Virtual Private Networks, 簡稱 VPN)       9. Linux 對網路管理的支援     * 9.1 網路管理的應用     * 9.2 簡易網路管理協定 (SNMP)       10. 以 Linux 架構企業網路     * 10.1 提高可用度     * 10.2 冗馀廉價磁碟機陣列 (RAID)      * 10.3 冗馀網路連接       11. 資料的來源12. 致謝     _________________________________________________________________   1. 介紹   本文主要在針對 Linux 作業系統的網路能力提出一個概觀的說明。 雖說使用   Linux 的好處是, 似乎各種領域都有豐富的資料來源, 但是大多偏重在實作方面   。 對大多數的 Linux 新手而言, 特別是那些從 Windows 環境過來的人, 似乎難   以消化吸收, 因為他們連 Linux 有什麼網路能力都還不知道。本文主要是向各位   展示, 簡述每項網路能力的可能性, 并且給予各位更進一步的資料指引。 這些資   料的收集來自許多方面: how-tos, faqs, 各計劃的網頁, 以及我個人的經驗。   我要將完成本文的功勞全部歸予以上的作者。沒有他們以及他們所撰寫的文件,   就沒有本文存在的可能或需要。   2. Linux 作業系統2.1 Linux 是什麼?   Linux 主要的作者是 Linus Torvalds。自從其原作的版本發表以來, 迄今   Linux 已經被不計其數的人改良過。 他是個 UNIX 作業系統的復制品 (clone),   完全是東拼西湊寫成的。 Linux 最令人感到興趣的事情, 就是他的開發在世界各   地同時進行著。      Linux 的版權受到 GNU 一般授權許可 (GPL) 文件的保護。 這份文件是由開放軟   體基金會 (FSF) 所提出, 主要是用來防止有心人士阻礙軟體的散布。 簡而言   之, 就是說雖然軟體的拷貝 (copy) 可以酌收費用, 但是收到這份拷貝的人, 不   能阻礙該軟體的開放。這也意味著該軟體的原始程式碼也必須開放。 這樣做對設   計程式的人而言是有益的。任何人可以來修改 Linux 甚至可以散布他/她所做的   修改, 而且允許他們將修改的程式碼放在相同的版權聲明之下。   2.2 是什麼讓 Linux 與眾不同的呢?   為什麼要使用 Linux? Linux 一般而言比其他的作業系統便宜 (起碼不會太貴)   而且也較許多的商業系統少出現問題。那到底是什麼讓 Linux 與眾不同的呢? 當   然不只是因為他的價格 (畢竟, 不會有任何人會想要用一個不夠好的作業系統,   就算他是免錢的) 而關鍵是在他傲人的能力。        * Linux 是個真正 32-位元的多工作業系統, 他的穩固性與能力足以應用在大       學甚至大型公司。     * 他可以在低階的 386 平臺上運作, 甚至研究中心巨大的超級平行運算       (ultra-parallel) 機器也有他的蹤跡。     * 他已經超乎平臺的境界之外 Intel/Sparc/Alpha 等架構都有可用的版本, 而       且實驗性的版本可支援到 Power PC 以及內嵌 (embedded) 在其他的作業系       統中 (SGI, Ultra Sparc, AP1000+, Strong ARM, MIPS R3000/R4000...)     * 最後, 當說到網路能力的時候, Linux 就是個不錯的選擇。 不僅是因為網路       與作業系統被緊密地整合在一起, 同時有太多的應用程式可以自由取得, 但       是沉重負荷下系統的穩固性, 只能在開放軟體計劃下經過多年的除錯與測       試, 方能達成。       3. 網路通訊協定   Linux 支援許多不同的網路通訊協定:   3.1 TCP/IP 通訊協定堆疊   網際網路通訊協定在二十年前原是美國國防部 (DoD) 發展出來的, 目的只是用在   不同廠牌電腦之間的互連。TCP/IP 通訊協定堆疊, 采用階層式的結構, 以便將應   用程式與網路硬體隔離開來。      雖然他的設計理念是基於階層式的模型, 但是他的重點放在提供互連性, 而不只   是死板地遵循層級功能。 這就是為什麼 TCP/IP 通訊協定堆疊, 會成為一個網路   互連通訊協定的非官方 (de facto) 標準, 而與 OSI 國際標準相抗衡。      Linux 從一開始就已經提供 TCP/IP 的網路能力。 雖說是東拼西湊寫成的, 但是   卻是一個穩固, 快速, 和可靠的軟體實作, 同時也是 Linux 成功的關鍵因素之一   。      相關的 How-to 請參考:   [1]http://sunsite.unc.edu/mdw/HOWTO/NET-3-HOWTO.html   3.2 TCP/IP 通訊協定第 6 版本   IPv6, 有時也被寫成 IPng (下一代網際網路通訊協定) 是 IPv4 通訊協定的升級   版本, 用來解決定址上的許多問題。 這些問題包括: 可用的 IP 位址不足, 缺乏   處理即時性資料流的機制, 缺乏網路層級的安全控制, ..等等。      其實擴充定址法之後, 就能增加 IP 定址的空間 (譯注: IPv6 的位址長度是   IPv4 的四倍), 同時對路由選擇的效率而言有著極大的影響。      (譯注: IPv4 采用的是分級式定址法, 依網路的大小規模分級成 class A, B, C   沒有彈性, 造成路由表的爆增; 而 IPv6 采用的是分類式定址法, 僅區分使用類   型的□圍, 其馀依實際需要以 CIDR 方式分配, 讓位址空間得到更有效率的分   配, 并能減緩路由表的成長。)      Linux 已經有 beta 版本的 IPv6 實作, 至於正式的版本可能要等到 2.2.0 版本   的 Linux 核心發表。        * Linux IPv6 How-to 請參考:       [2]http://www.terra.net/ipv6/linux-ipv6.faq.htm     * IPv6 網頁起點請參考:       [3]http://playground.sun.com/pub/ipng/html/ipng-main.html       3.3 IPX/SPX 通訊協定   IPX/SPX (網際網路封包交換/循序封包交換) 是由 Novell 公司以"全錄   (Xerox) 網路系統"(XNS)通訊協定為藍本, 發展出來的專屬通訊協定。 IPX/SPX   通訊協定在 1980 年代初期很有名, 成為 Novell 公司 NetWare 產品的代名詞。   NetWare 成為第一代區域網路, 網路作業系統 (NOS) 的非官方標準。 Novell 公   司同時也為他們的網路作業系統, 加上商業應用程式套件與用戶端網路連接工具   。      Linux 對 IPX/SPX 通訊協定有非常完整的實作, 使得他能夠被設定成:     * IPX 路由器 (router)     * IPX 橋接器 (bridge)     * NCP 用戶端 且/或 NCP 伺服器端 (檔案共享)     * Novell 列印用戶端, Novell 列印伺服器端          以及去:     * 開啟 PPP/IPX 通訊協定, 讓 Linux 成為一個 PPP 的伺服器端/用戶端     * 藉由 IP 隧道 (tunnel) , 讓二個跑 IPX 通訊協定的網路, 能夠透過唯一的       IP 路徑連通。          另外, [4]Caldera 公司對在 Linux 之下跑 Novell Netware 網路作業系統的人   有商業性質的支援。Caldera 從 Novell 公司取得技術授權許可, 可以提供大家   全功能的 Novell NetWare 用戶端程式。 這個用戶端程程式能夠完全地存取   Novell 3.x 和 4.x 的檔案伺服器, 并且還包含了 "NetWare 目錄服務" (NDS)   以及 RSA 加密等特性。        * IPX How-to 請參考:       [5]http://sunsite.unc.edu/mdw/HOWTO/IPX-HOWTO.html       3.4 AppleTalk 通訊協定堆疊   Appletalk 就是"蘋果牌電腦"網路互連通訊協定群的代名詞。 他采用端點-對-端   點, 對等式的網路模型, 并提供基本的網路功能, 例如檔案及印表機的共享。 每   部機器可以同時成為用戶端與伺服器端, 但是每部"蘋果牌電腦"都得裝上必需的   軟硬體才行。      Linux 提供有全功能的 Appletalk 網路功能。 Netatalk 就是一個核心層次的   AppleTalk 通訊協定堆疊實作, 基本上他是由 BSD 版本衍生出來的系統。 他能   支援 AppleTalk 的路由選擇, 透過 AFP (AppleShare) 提供 Unix 和 AFS 檔案   系統的服務, 提供 Unix 印表機服務, 以及透過"印表機存取協定" (PAP)存取   AppleTalk 印表機。      請參考 5.1 節有更進一步的資料指引。   3.5 廣域網路 (WAN) 通訊協定 : X.25, Frame-relay, .. 等等   許多第三協力廠商提供 Linux 使用之 T-1, T-3, X.25 以及 Frame Relay 等產   品。 一般而言, 這類的連線需要特別的硬體。廠商除了提供硬體之外, 也會提供   通訊協定驅動程式的支援。        * Linux 的廣域網路 (WAN) 資源請參考網頁:       [6]http://www.secretagent.com/networking/wan.html       3.6 ISDN 通訊協定   Linux 的核心有內建的 ISDN 能力。 核心模組 Isdn4linux 可以控制 ISDN PC   卡, 并且可以將之模擬成使用 Hayes 命令集 ("AT" 命令) 的數據機。 他可能被   應用的□圍, 從簡單地使用終端機程式, 透過 HDLC 通訊協定 (內附於裝置中)   來連線; 到以 PPP 通訊協定, 對 Internet 作全功能網路連線, 來使用聲音的應   用。        * isdn4linux 的常問問題與解答 (FAQ) 可參考網頁:       [7]http://tsikora.tiac.net/i4l-faq/eng-i4l-faq.html       3.7 PPP, SLIP, PLIP 等通訊協定   Linux 的核心有內建的 PPP (端點-對-端點-通訊協定), SLIP (串列線路使用   IP), 以及 PLIP (并列線路使用 IP) 等通訊協定支援。 PPP 通訊協定是一般個   人使用者, 接取其 ISP (Internet 服務提供商) 最常用的方法。 PLIP 通訊協定   則是二部機器時便宜的連線方法, 使用并列埠和一個特制的纜線, 連線速度可達   10kBps 到 20kBps。