[Настройка Linux, Сетевые технологии] Сокеты в ОС Linux
Автор
Сообщение
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев
Сообщений: 27286
В данной статье будет рассмотрено понятие сокета в операционной системе Linux: основные структуры данных, как они работают и можно ли управлять состоянием сокета с помощью приложения. В качестве практики будут рассмотрены инструменты netcat и socat.Что такое сокет?Сокет - это абстракция сетевого взаимодействия в операционной системе Linux. Каждому сокету соответствует пара IP-адрес + номер порта. Это стандартное определение, к которому привыкли все, спасибо вики. Хотя нет, вот здесь лучше описано. Поскольку сокет является только лишь абстракцией, то связка IP-адрес + номер порта - это уже имплементация в ОС. Верное название этой имплементации - "Интернет сокет". Абстракция используется для того, чтобы операционная система могла работать с любым типом канала передачи данных. Именно поэтому в ОС Linux Интернет сокет - это дескриптор, с которым система работает как с файлом. Типов сокетов, конечно же, намного больше. В ядре ОС Linux сокеты представлены тремя основными структурами:
- struct socket - представление сокета BSD, того вида сокета, который стал основой для современных "Интернет сокетов";
- struct sock - собственная оболочка, которая в Linux называется "INET socket";
- struct sk_buff - "хранилище" данных, которые передает или получает сокет;
Как видно по исходным кодам, все структуры достаточно объемны. Работа с ними возможна при использовании языка программирования или специальных оберток и написания приложения. Для эффективного управления этими структурами нужно знать, какие типы операций над сокетами существуют и когда их применять. Для сокетов существует набор стандартных действий:
- socket - создание сокета;
- bind - действие используется на стороне сервера. В стандартных терминах - это открытие порта на прослушивание, используя указанный интерфейс;
- listen - используется для перевода сокета в прослушивающее состояние. Применяется к серверному сокету;
- connect - используется для инициализации соединения;
- accept - используется сервером, создает новое соединение для клиента;
- send/recv - используется для работы с отправкой/приемом данных;
- close - разрыв соединения, уничтожение сокета.
Если о структурах, которые описаны выше, заботится ядро операционной системы, то в случае команд по управлению соединением ответстсвенность берет на себя приложение, которое хочет пересылать данные по сети. Попробуем использовать знания о сокетах для работы с приложениями netcat и socat.netcatОригинальная утилита появилась 25 лет назад больше не поддерживается. На cегодняшний день существуют порты, которые поддерживаются различными дистрибутивами: Debian, Ubuntu, FreeBSD, MacOS. В операционной системе утилиту можно вызвать с помощью команды nc, nc.traditional или ncat в зависимости от ОС. Утилита позволяет из коробки работать с сокетами, которые используют в качестве транспорта TCP и UDP протоколы. Примеры сценариев использования, которые, по мнению автора, наиболее интересны:
- перенаправление входящих/исходящих запросов;
- трансляция данных на экран в шестнадцатеричном формате.
Опробуем операции в действии. Задача будет состоять в том, что необходимо отправить TCP данные через netcat в UDP соединение. Для лабораторной будет использоваться следующая топология сети:
Проведем трансляцию:
- Введем команду на открытие порта на машине Destination: nc -u lvvp 7878
- Настроим машину Repeater. Так как передача из одного интерфейса этой машины будет происходить по протоколу TCP, а на другой интерфейс будет осуществляться передача по протоколу UDP, то для таких действий необходимо сделать соединитель, который сможет накапливать данные и пересылать их между открытыми портами. На такую роль отлично подходит FIFO файл. Поэтому команда для запуска будет выглядеть так: sudo mkfifo /tmp/repeater #создать FIFO файл sudo nc -l -p 4545 < /tmp/repeater | nc -u -l 10.0.3.5 7878 > tmp/repeater IP адрес 10.0.3.5 - адрес машины Destination. Символы "|" и "><" представляют собой пайп и редирект данных соответственно. Функция предоставляется оболочкой терминала.
- Запускаем соединение из машины Source: nc 10.0.2.4 4545
В итоге получаем возможность читать данные от машины Source:
В машине Destination:
Пример с трансляцией данных в шестнадцатеричном формате можно провести так же, но заменить команду на Destination или добавить еще один пайп на Repeater:nc -l -p 4545 -o fileВ результате будет создан файл, в котором можно будет обнаружить передаваемые данные в шестнадцатеричном формате:
Как видно из тестового сценария использования, netcat не дает контролировать практически ничего, кроме направления данных. Нет ни разграничения доступа к ресурсам, которые пересылаются, ни возможности без дополнительных ухищрений работать с двумя сокетами, ни возможности контролировать действия сокета. Протестируем socat.socatИнструмент, который до сих пор поддерживается и имеет весьма обширный функционал по склейке каналов для взаимодействия. Разработчиками инструмент именуется как netcat++. Ниже приведем небольшой список того что можно перенаправить через socat:
- STDIO -> TCP Socket;
- FILE -> TCP Socket;
- TCP Socket -> Custom Application;
- UDP Socket -> Custom Application;
- Socket -> Socket.
Для повседневного использования достаточно опций, но если понадобится когда-то работать напрямую с серийным портом или виртуальным терминалом, то socat тоже умеет это делать. Полный перечень опций можно вызвать с помощью команды: socat -hПомимо редиректов socat также можно использовать как универсальный сервер для расшаривания ресурсов, через него можно как через chroot ограничивать привелегии и доступ к директориям системы.Чтобы комфортно пользоваться этим инструментом, нужно запомнить шаблон командной строки, который ожидает socat:socat additionalOptions addr1 addr2
- additionalOptions - опции, которые могут добавлять возможности логирования информации, управления направлением передачи данных;
- addr1 - источник данных или приемник (влияет использование флага U или u), это может быть сокет, файл, пайп или виртуальный терминал;
- addr2 - источник данных или приемник (влияет использование флага U или u), это может быть сокет, файл, пайп или виртуальный терминал;
Попробуем провести трансляцию данных из сокета в сокет. Будем использовать для этого 1 машину. Перед началом эксперимента стоит отметить, что особенностью socat является то, что для его корректной работы нужно обязательно писать 2 адреса. Причем адрес не обязательно должен быть адресом, это может быть и приложение, и стандартный вывод на экран.Например, чтобы использовать socat как netcat в качестве TCP сервера, можно запустить вот такую команду:socat TCP-LISTEN:4545, STDOUTДля коннекта можно использовать netcat:nc localhost 4545При таком использовании, socat дает возможность пересылать сообщения в обе стороны, но если добавить флаг "-u", то общение будет только от клиента к серверу. Все серверные сообшения пересылаться не будут:
Настроим более тонко наш сервер, добавив новые опции через запятую после используемого действия:socat TCP-LISTEN:4545,reuseaddr,keepalive,fork STDOUTДополнительные параметры распространяются на те действия, которые socat может выполнять по отношению к адресу. Полный список опций можно найти здесь в разделе "SOCKET option group".Таким образом socat дает практически полный контроль над состоянием сокетов и расшариваемых ресурсов.
Статья написана в преддверии старта курса Network engineer. Basic. Всех, кто желает подробнее узнать о курсе и карьерных перспективах, приглашаем записаться на день открытых дверей, который пройдет уже 4 февраля.
===========
Источник:
habr.com
===========
Похожие новости:
- [Информационная безопасность, Open source, Системное администрирование, Разработка под Linux] Эксперты обнаружили критическую уязвимость в sudo, баг в утилите был с 2011 года
- [IT-инфраструктура, Сетевые технологии, Сетевое оборудование] Как умные сети ЦОД помогают крупному банку справляться с кризисом
- [Delphi, Промышленное программирование, SCADA, Разработка под Linux] Как я SCADA-систему на Linux переводил
- [Настройка Linux, Информационная безопасность, Сетевые технологии, Сетевое оборудование] IKEv2 туннель между MikroTik и StrongSwan: EAP ms-chapv2 и доступ к сайтам
- [Венчурные инвестиции, Контент-маркетинг, Развитие стартапа, Социальные сети и сообщества] The founder’s guide to AngelList
- [Программирование, Java, Микросервисы] Spring Cloud и Spring Boot. Часть 1: использование Eureka Server (перевод)
- [Сетевые технологии, Законодательство в IT] Учения по устойчивости Рунета отложены до конца пандемии
- [Управление проектами, Agile] Миф: Velocity – это производительность (перевод)
- [Тестирование веб-сервисов] Тестирование нескольких экземпляров одного и того же мок компонента (перевод)
- [Разработка мобильных приложений, Разработка под Android, Flutter] Все, что вам нужно знать о переходе с Flutter страницы (перевод)
Теги для поиска: #_nastrojka_linux (Настройка Linux), #_setevye_tehnologii (Сетевые технологии), #_linux, #_netcat, #_socat, #_network, #_blog_kompanii_otus._onlajnobrazovanie (
Блог компании OTUS. Онлайн-образование
), #_nastrojka_linux (
Настройка Linux
), #_setevye_tehnologii (
Сетевые технологии
)
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 22-Ноя 12:07
Часовой пояс: UTC + 5
| Автор | Сообщение |
|---|---|
|
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев |
|
 В данной статье будет рассмотрено понятие сокета в операционной системе Linux: основные структуры данных, как они работают и можно ли управлять состоянием сокета с помощью приложения. В качестве практики будут рассмотрены инструменты netcat и socat.Что такое сокет?Сокет - это абстракция сетевого взаимодействия в операционной системе Linux. Каждому сокету соответствует пара IP-адрес + номер порта. Это стандартное определение, к которому привыкли все, спасибо вики. Хотя нет, вот здесь лучше описано. Поскольку сокет является только лишь абстракцией, то связка IP-адрес + номер порта - это уже имплементация в ОС. Верное название этой имплементации - "Интернет сокет". Абстракция используется для того, чтобы операционная система могла работать с любым типом канала передачи данных. Именно поэтому в ОС Linux Интернет сокет - это дескриптор, с которым система работает как с файлом. Типов сокетов, конечно же, намного больше. В ядре ОС Linux сокеты представлены тремя основными структурами:
 Проведем трансляцию:
 В машине Destination:  Пример с трансляцией данных в шестнадцатеричном формате можно провести так же, но заменить команду на Destination или добавить еще один пайп на Repeater:nc -l -p 4545 -o fileВ результате будет создан файл, в котором можно будет обнаружить передаваемые данные в шестнадцатеричном формате:  Как видно из тестового сценария использования, netcat не дает контролировать практически ничего, кроме направления данных. Нет ни разграничения доступа к ресурсам, которые пересылаются, ни возможности без дополнительных ухищрений работать с двумя сокетами, ни возможности контролировать действия сокета. Протестируем socat.socatИнструмент, который до сих пор поддерживается и имеет весьма обширный функционал по склейке каналов для взаимодействия. Разработчиками инструмент именуется как netcat++. Ниже приведем небольшой список того что можно перенаправить через socat:
 Настроим более тонко наш сервер, добавив новые опции через запятую после используемого действия:socat TCP-LISTEN:4545,reuseaddr,keepalive,fork STDOUTДополнительные параметры распространяются на те действия, которые socat может выполнять по отношению к адресу. Полный список опций можно найти здесь в разделе "SOCKET option group".Таким образом socat дает практически полный контроль над состоянием сокетов и расшариваемых ресурсов. Статья написана в преддверии старта курса Network engineer. Basic. Всех, кто желает подробнее узнать о курсе и карьерных перспективах, приглашаем записаться на день открытых дверей, который пройдет уже 4 февраля.
=========== Источник: habr.com =========== Похожие новости:
Блог компании OTUS. Онлайн-образование ), #_nastrojka_linux ( Настройка Linux ), #_setevye_tehnologii ( Сетевые технологии ) |
|
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 22-Ноя 12:07
Часовой пояс: UTC + 5