По вашему запросу ничего не найдено :(
Убедитесь, что запрос написан правильно, или посмотрите другие
наши статьи:
Виртуальные сети - это, в простейшем виде, создание логических топологий, построенных на основе физической топологии. Эти логические топологии часто называют виртуальными топологиями - отсюда и концепция виртуализации сети. Эти топологии могут состоять из одного виртуального канала в более крупной сети, называемого туннелем, или набора виртуальных каналов, которые кажутся полной сетью поверх физической сети, называемой наложением.
Этот раздел лекций начнется с обсуждения того, почему создаются и используются виртуальные топологии, проиллюстрированные двумя примерами использования. Во втором разделе этих лекций будут рассмотрены проблемы, которые должно решить любое решение виртуализации, а в третьем разделе будут рассмотрены сложности при виртуализации сети. Далее будут рассмотрены два примера технологий виртуализации: сегментная маршрутизация (segment routing-SR) и программно - определяемые глобальные сети (Software-Defined Wide Area Networks- SD-WAN).
Понимание виртуальных сетей
Виртуализация усложняет проектирование протоколов, сетей и устранение неполадок, так зачем же виртуализировать? Причины, как правило, сводятся к разделению нескольких потоков трафика в одной физической сети. Это может показаться подозрительно похожим на другую форму мультиплексирования, потому что это еще одна форма мультиплексирования. Основные различия между рассмотренными до сих пор формами мультиплексирования и виртуализацией заключаются в следующем:
Позволяет нескольким плоскостям управления работать с различными наборами информации о достижимости в рамках одной физической топологии;
Позволяет нескольким наборам достижимых пунктов назначения работать в одной физической топологии без взаимодействия друг с другом;
Рассмотренные до этого момента методы мультиплексирования были сосредоточены на том, чтобы позволить нескольким устройствам использовать одну физическую сеть (или набор проводов), позволяя каждому устройству взаимодействовать с любым другим устройством (при условии, что они знают друг о друге с точки зрения достижимости). Виртуализация направлена на разбиение одной физической сети на несколько доменов достижимости, где каждое устройство в домене достижимости может взаимодействовать с любым другим устройством в том же домене достижимости, но устройства не могут связываться между доменами достижимости (если нет какой-либо точки соединения между достижимостью домены).
На рисунке 1 показана сеть с виртуальной топологией, расположенной поверх физической топологии.
На рисунке 1 виртуальная топология была создана поверх физической сети, с виртуальным каналом [C,H], созданным для передачи трафика по сети. Чтобы создать виртуальную топологию, C и H должны иметь некоторую локальную информацию пересылки, отделяющую физическую топологию от виртуальной топологии, которая обычно проходит либо через E, либо через D. Это обычно принимает форму либо специального набора записей виртуального интерфейса в локальной таблице маршрутизации, либо таблицы виртуальной маршрутизации и пересылки (VRF), содержащей только информацию о виртуальной топологии.
Рассмотрение потока пакетов через виртуальную топологию может быть полезно для понимания этих концепций. Как бы выглядел поток пакетов, если бы C и H имели виртуальные интерфейсы? Рисунок 2 демонстрирует это.
На рисунке 2 процесс пересылки выполняется следующим образом:
A передает пакет к M.
C получает этот пакет и, исследуя свою локальную таблицу маршрутизации, находит, что кратчайший путь к месту назначения лежит через виртуальный интерфейс к H. Этот виртуальный интерфейс обычно называется туннельным интерфейсом; он выглядит с точки зрения таблицы маршрутизации, как и любой другой интерфейс маршрутизатора.
Виртуальный интерфейс, через который необходимо передать пакет, имеет инструкции перезаписи, которые включают добавление нового заголовка, заголовка туннеля или внешнего заголовка в пакет и пересылку полученного пакета. Исходный заголовок пакета теперь называется внутренним заголовком. C добавляет внешний заголовок и обрабатывает новый пакет для пересылки.
Теперь C исследует новый пункт назначения, которым является H (помните, что исходным пунктом назначения был M). H не подключен напрямую, поэтому C необходимо выяснить, как достичь H. Это называется рекурсивным поиском, поскольку C ищет путь к промежуточному месту назначения, чтобы доставить пакет к конечному месту назначения, но не к нему.
Теперь C поместит правильную информацию в пакет в заголовок link local, чтобы перенаправить трафик на E.
Когда E получает этот пакет, он удаляет внешнюю информацию о переадресации, Заголовок link local и пересылает трафик на основе первого заголовка C, помещенного в пакет, во время первоначального поиска. Этот внешний заголовок говорит E переслать пакет в H; E не видит и не включает исходный внутренний заголовок, помещенный на пакет A.
E добавит новый Заголовок link local, чтобы пакет был правильно переадресован в H, и передаст пакет по правильному интерфейсу.
Когда H получает пакет, он удаляет Заголовок link local и обнаруживает внешний заголовок. Внешний заголовок говорит, что пакет предназначен для самого H, поэтому он очистит этот заголовок и обнаружит исходный заголовок пакета или внутренний заголовок.
Теперь H посмотрит в своей локальной таблице маршрутизации и обнаружит, что M локально подключен. H поместит правильный Заголовок link local в пакет и передаст его через правильный интерфейс, чтобы пакет достиг M.
Если C и H используют VRF, а не туннельные интерфейсы, процесс в предыдущем списке изменяется на шагах 2 и 8. На шаге 2 C будет искать M как пункт назначения в VRF, связанном каналом [A, C]. Когда C обнаруживает, что трафик к M должен пересылаться через виртуальную топологию через H, он помещает внешний заголовок в пакет и снова обрабатывает пакет на основе этого внешнего заголовка через базовый VRF или, скорее, таблицу маршрутизации, представляющую физическую топологию. Когда H получает пакет, он удаляет внешний заголовок и снова обрабатывает пакет, используя VRF, к которому подключен M, для поиска информации, необходимой для пересылки трафика в его конечный пункт назначения. В этом случае интерфейс туннеля заменяется отдельной таблицей пересылки; вместо того, чтобы обрабатывать пакет через одну и ту же таблицу дважды с использованием двух разных адресатов, пакет обрабатывается через две разные таблицы пересылки.
Термин туннель имеет много различных определений; в этих статьях туннель будет использоваться для описания виртуального канала, где внешний заголовок используется для инкапсуляции внутреннего заголовка, и:
Внутренний заголовок находится на том же уровне или более низком уровне, чем внешний заголовок (например, заголовок Ethernet, переносимый внутри заголовка IPv6; обычно IPv6 переносится внутри Ethernet).
По крайней мере, некоторые сетевые устройства на пути, будь то виртуальные или физические, пересылают пакет только на основе внешнего заголовка.
Переход от виртуальных интерфейсов к VRFs концептуально отличается достаточно, чтобы породить различные описательные термины. Underlay -это физическая (или потенциально логическая!) топология, через которую туннелируется трафик. Overlay - это набор туннелей, составляющих виртуальную топологию. В большинстве случаев термины Underlay и Overlay не используются с отдельными туннелями или в случае службы, работающей через общедоступный Интернет. Сервис, который создает виртуальную топологию через общедоступный Интернет, часто называют сервисом over-the-top.
Опять же, эти термины используются в некоторой степени взаимозаменяемо и даже очень небрежно в более широком мире сетевой инженерии. На этом фоне пора перейти к вариантам использования, чтобы узнать о наборе проблем, которые необходимо решить виртуализацией.
Предоставление услуг Ethernet по IP-сети.
Хотя приложения не должны создаваться с использованием подключения Ethernet в качестве базового, многие из них это делают. Например:
Некоторые поставщики систем хранения данных и баз данных строят свои устройства с предположением, что подключение Ethernet означает короткое расстояние и короткую задержку, или они проектируют системы поверх проприетарных транспортных протоколов непосредственно поверх кадров Ethernet, а не поверх пакетов интернет-протокола (IP).
Некоторые продукты виртуализации включают в свои продукты предположения о возможности подключения, такие как надежность кеширования Ethernet для IP-адресов для шлюза по умолчанию и других доступных мест назначения.
Для таких приложений требуется то, что выглядит как соединение Ethernet между устройствами (физическими или виртуальными), на которых работают различные узлы или копии приложения. Помимо этого, некоторые сетевые операторы считают, что запуск большого плоского домена Ethernet проще, чем запуск крупномасштабного IP-домена, поэтому они предпочли бы создавать самые большие домены Ethernet, которые они могут ("коммутация, где можно, маршрутизация, где необходимо", была распространенная поговорка в те времена, когда коммутация выполнялось аппаратно, а маршрутизация выполнялась программно, поэтому коммутация пакетов выполнялась намного быстрее, чем их маршрутизация). Некоторые кампусы также построены с основной идеей - никогда не просить устройство коммутировать свой IP-адрес после подключения. Поскольку пользователи могут быть подключены к разным сегментам Ethernet в зависимости от их домена безопасности, каждый сегмент Ethernet должен быть доступен в каждой точке беспроводного доступа и часто на каждом порте Ethernet в кампусе.
Учитывая сеть, основанную на IP, которая предполагает Ethernet как один из многих транспортных средств, поверх которых будет работать IP, как вы можете обеспечить подключение Ethernet к устройствам, связанным по IP-сети? На рисунке 3 показаны задачи, которые необходимо решить.
На рисунке 3 процесс, работающий на A с IP-адресом 2001:db8:3e8:100::1, должен иметь возможность взаимодействовать со службой, работающей на B с IP-адресом 2001:db8:3e8:100::2, как если бы они находились в одном сегменте Ethernet (две службы должны видеть друг друга в обнаружении соседей и т. д.). Чтобы сделать проблему более сложной, служба на A также должна иметь возможность перемещаться в K без изменения своего локального кэша обнаружения соседей или маршрутизатора по умолчанию. Сама сеть, является маршрутизируемой сетью, работающей под управлением IPv6.
Что необходимо для выполнения требований?
Должен быть способ передачи кадров Ethernet по IP-сети, разделяющей серверы. Обычно это будет своего рода туннельная инкапсуляция, как описано в начале этого раздела. Туннелирование позволило бы принимать кадры Ethernet на C, например, инкапсулированные в какой-то внешний заголовок, чтобы их можно было транспортировать по маршрутизируемой сети. Когда пакет, содержащий кадр Ethernet, достигает D, этот внешний заголовок может быть удален, и кадр Ethernet пересылается локально. С точки зрения D, фрейм имеет локальное происхождение.
Должен быть способ узнать о пунктах назначения, доступных через туннель, и привлечь трафик в туннель. На самом деле это две отдельные, но взаимосвязанные проблемы. Привлечение трафика в туннель может включать запуск второй плоскости управления с ее собственными VRFs или добавление дополнительной информации в существующую плоскость управления об адресах Ethernet Media Access Control (MAC), доступных на каждом пограничном маршрутизаторе.
Может потребоваться перенести маркировку качества обслуживания (QoS) из внутреннего заголовка во внешний заголовок, чтобы трафик обрабатывался правильно при его пересылке.
Виртуальный частный доступ к корпоративной сети.
Почти в каждой организации есть какие-то удаленные сотрудники, либо на полную ставку, либо просто люди, которые перемещаются, и у большинства организаций есть какие-то удаленные офисы, где часть сотрудников работает вдали от главного офиса, чтобы напрямую взаимодействовать с местным организациями в некоторых отраслях, например, с покупателями или поставщиками. Все эти люди по-прежнему нуждаются в доступе к сетевым ресурсам, таким как электронная почта, системы путешествий, файлы и т. д. Эти службы, конечно, не могут быть доступны в общедоступном Интернете, поэтому необходимо предоставить какой-то другой механизм доступа. На рисунке 4 показаны типичное проблемное пространство.
В этом варианте использования есть две основные проблемы:
Как можно защитить трафик между отдельным хостом - B - и тремя хостами в небольшом офисе - C, D и E - от перехвата и чтения злоумышленником? Как можно защитить сами адреса назначения от попадания в публичную сеть? Эти проблемы связаны с некоторой защитой, которая, в свою очередь, подразумевает некоторую форму инкапсуляции пакетов.
Как можно управлять качеством работы пользователей в этих удаленных местах для поддержки передачи голоса по IP и других приложений в реальном времени? Поскольку провайдеры в Интернете не поддерживают QoS, необходимо обеспечить другие формы гарантии качества.
Таким образом, задача, которую необходимо решить, включает еще две общие проблемы.
Должен быть способ инкапсулировать трафик, передаваемый по общедоступной сети, без раскрытия исходной информации заголовка и без подвергания информации, содержащейся в пакете, для проверки. Самым простым решением этих проблем является туннелирование (часто в зашифрованном туннеле) трафика от A и F к граничному маршрутизатору в сети организации G, где инкапсуляция может быть удалена, а пакеты перенаправлены на A.
Должен быть способ объявить достижимые пункты назначения от G к удаленным пользователям, а также существование (или достижимость) удаленных пользователей к G и сети позади G. Эта информация о достижимости должна использоваться для привлечения трафика в туннели. В этом случае плоскости управления может потребоваться перенаправить трафик между различными точками входа и выхода в общедоступную сеть и попытаться контролировать путь трафика через сеть, чтобы обеспечить удаленным пользователям хорошее качество работы.
Подведем итоги
Два варианта использования, показанные выше, актуализируют два вопроса, которые должно решить каждое решение сетевой виртуализации:
Как трафик инкапсулируется в туннель, чтобы можно было отделить пакеты и информацию плоскости управления от базовой сети?
Решением этой проблемы обычно является некоторая форма инкапсуляции, в которую помещается исходный пакет, когда он передается по сети. Основное внимание при инкапсуляции - поддержка аппаратной коммутации в базовой сети, чтобы обеспечить эффективную пересылку инкапсулированных пакетов. Второстепенным соображением является размер формата инкапсулирующего пакета; каждый октет дополнительного заголовка инкапсуляции уменьшает объем полезной нагрузки, которую туннель может нести (если нет разницы между максимальной единицей передачи или MTU в сети, предназначенной для учета дополнительной информации заголовка, налагаемой туннелированием).
Примечание
Path MTU Detection (PMTUD) часто плохо определяет MTU инкапсулированных пакетов. Из-за этого часто требуется ручная настройка MTU в точке наложения заголовка туннеля.
Как пункты назначения достигаются через туннель, объявленный через сеть?
В более общих туннельных решениях туннель становится "просто еще одним звеном" в общей топологии сети. Пункты назначения, доступные через туннель, и дополнительная виртуальная связь просто включены как часть плоскости управления, как и любые другие пункты назначения и каналы. В этих решениях существует одна таблица маршрутизации или пересылки в каждом устройстве, и рекурсивный поиск используется для обработки пакета посредством пересылки в точке, где трафик входит в туннель или головной узел туннеля. Трафик привлекается в туннель путем изменения метрик таким образом, чтобы туннель был более желательным путем через сеть для тех пунктов назначения, которые оператор сети хотел бы получить через туннель. Это обычно означает в основном ручные решения проблемы привлечения трафика в туннель, такие как установка метрики туннеля ниже пути, по которому проходит туннель, а затем фильтрация пунктов назначения, объявленных через туннель, чтобы предотвратить объявления пунктов назначения, которые должны быть недоступны через туннель. На самом деле, если пункты назначения, достижимые через туннель, включают конечную точку туннеля (хвост туннеля), может образоваться постоянная петля маршрутизации, или туннель будет циклически переключаться между правильной переадресацией трафика и не переадресацией трафика вообще.
В решениях с overlay и over-the-top развертывается отдельная плоскость управления (или передается отдельная база данных с информацией о доступности для адресатов, достижимых в underlay и overlay в единой плоскости управления). Пункты назначения, доступные через underlay и overlay, помещаются в отдельные таблицы маршрутизации (VRF) на головной станции туннеля, а таблица, используемая для пересылки трафика, основана на некоторой форме системы классификации. Например, все пакеты, полученные на конкретном интерфейсе, могут быть автоматически помещены в оверлейный туннель, или все пакеты с определенным классом обслуживания, установленным в их заголовках пакетов, или весь трафик, предназначенный для определенного набора пунктов назначения. Механизмы полного наложения и верхней виртуализации обычно не полагаются на метрики для привлечения трафика в туннель на головной станции.
Еще одно необязательное требование - обеспечить качество обслуживания либо путем копирования информации QoS из внутреннего заголовка во внешний заголовок, либо путем использования какой-либо формы проектирования трафика для передачи трафика по наилучшему доступному пути.
В семиуровневой модели OSI на различных уровнях имеются разные типы адресов. На канальном это MAC-адрес, а на сетевом это IP-адрес. И для того чтобы установить соответствие между этими адресами используется протокол Address Resolution Protocol – ARP. Именно о нем мы поговорим в этой статье.
Адресация
Адреса 2-го уровня используются для локальных передач между устройствами, которые связаны напрямую. Адреса 3-го уровня используются устройств, которые подключены косвенно в межсетевой среде. Каждая сеть использует адресацию для идентификации и группировки устройств, чтобы передачи прошла успешно. Протокол Ethernet использует MAC-адреса, которые привязаны к сетевой карте.
Чтобы устройства могли общаться друг с другом, когда они не находятся в одной сети MAC-адрес должен быть сопоставлен с IP-адресом. Для этого сопоставления используются следующие протоколы:
Address Resolution Protocol (ARP)
Reverse ARP (RARP)
Serial Line ARP (SLARP)
Inverse ARP (InARP)
Address Resolution Protocol
Устройству 3го уровня необходим протокол ARP для сопоставления IP-адреса с MAC-адресом, для отправки IP пакетов. Прежде чем устройство отправит данные на другое устройство, оно заглянет в свой кеш ARP где хранятся все сопоставления IP и MAC адресов, чтобы узнать, есть ли MAC-адрес и соответствующий IP-адрес для устройства, которому идет отправка. Если записи нет, то устройство-источник отправляет широковещательное сообщение каждому устройству в сети чтобы узнать устройству с каким MAC-адресом принадлежит указанный IP-адрес. Все устройства сравнивают IP-адрес с их собственным и только устройство с соответствующим IP-адресом отвечает на отправляющее устройство пакетом, содержащим свой MAC-адрес. Исходное устройство добавляет MAC-адрес устройства назначения в свою таблицу ARP для дальнейшего использования, создает пакет с новыми данными и переходит к передаче.
Проще всего работу ARP иллюстрирует эта картинка:
Первый компьютер отправляет broadcast сообщение всем в широковещательном домене с запросом “У кого IP-адрес 10.10.10.2? Если у тебя, то сообщи свой MAC-адрес” и на что компьютер с этим адресом сообщает ему свой MAC.
Когда устройство назначения находится в удаленной сети, устройства третьего уровня одно за другим, повторяют тот же процесс, за исключением того, что отправляющее устройство отправляет ARP-запрос для MAC-адреса шлюза по умолчанию. После того, как адрес будет получен и шлюз по умолчанию получит пакет, шлюз по умолчанию передает IP-адрес получателя по связанным с ним сетям. Устройство уровня 3 в сети где находится устройство назначения использует ARP для получения MAC-адреса устройства назначения и доставки пакета.
Кэширование ARP
Поскольку сопоставление IP-адресов с MAC-адресами происходит на каждом хопе в сети для каждой дейтаграммы, отправленной в другую сеть, производительность сети может быть снижена. Чтобы свести к минимуму трансляции и ограничить расточительное использование сетевых ресурсов, было реализовано кэширование протокола ARP.
Кэширование ARP - это способ хранения IP-адресов и связанных c ними MAC-адресов данных в памяти в течение определенного периода времени, по мере изучения адресов. Это минимизирует использование ценных сетевых ресурсов для трансляции по одному и тому же адресу каждый раз, когда отправляются данные. Записи кэша должны поддерживаться, потому что информация может устаревать, поэтому очень важно, чтобы записи кэша устанавливались с истечением срока действия. Каждое устройство в сети обновляет свои таблицы по мере передачи адресов.
Статические и динамические записи в кеше ARP
Существуют записи статического ARP-кэша и записи динамического ARP-кэша. Статические записи настраиваются вручную и сохраняются в таблице кеша на постоянной основе. Статические записи лучше всего подходят для устройств, которым необходимо регулярно общаться с другими устройствами, обычно в одной и той же сети. Динамические записи хранятся в течение определенного периода времени, а затем удаляются.
Для статической маршрутизации администратор должен вручную вводить IP-адреса, маски подсети, шлюзы и соответствующие MAC-адреса для каждого интерфейса каждого устройства в таблицу. Статическая маршрутизация обеспечивает больший контроль, но для поддержания таблицы требуется больше работы. Таблица должна обновляться каждый раз, когда маршруты добавляются или изменяются.
Динамическая маршрутизация использует протоколы, которые позволяют устройствам в сети обмениваться информацией таблицы маршрутизации друг с другом. Таблица строится и изменяется автоматически. Никакие административные задачи не требуются, если не добавлен лимит времени, поэтому динамическая маршрутизация более эффективна, чем статическая маршрутизация.
Устройства, которые не используют ARP
Когда сеть делится на два сегмента, мост соединяет сегменты и фильтрует трафик на каждый сегмент на основе MAC-адресов. Мост создает свою собственную таблицу адресов, которая использует только MAC-адреса, в отличие от маршрутизатора, который имеет кэш ARP адресов, который содержит как IP-адреса, так и соответствующие MAC-адреса.
Пассивные хабы - это устройства центрального соединения, которые физически соединяют другие устройства в сети. Они отправляют сообщения всем портам на устройства и работают на уровне 1, но не поддерживают таблицу адресов.
Коммутаторы уровня 2 определяют, какой порт подключен к устройству, к которому адресовано сообщение, и отправлять сообщение только этому порту, в отличие от хаба, который отправляет сообщение всем его портам. Однако коммутаторы уровня 3 - это маршрутизаторы, которые создают кеш ARP (таблица).
Inverse ARP
Inverse ARP (InARP), который по умолчанию включен в сетях ATM, строит запись карты ATM и необходим для отправки одноадресных пакетов на сервер (или агент ретрансляции) на другом конце соединения. Обратный ARP поддерживается только для типа инкапсуляции aal5snap. Для многоточечных интерфейсов IP-адрес может быть получен с использованием других типов инкапсуляции, поскольку используются широковещательные пакеты.
Reverse ARP
Reverse ARP (RARP) - работает так же, как и протокол ARP, за исключением того, что пакет запроса RARP запрашивает IP-адрес вместо MAC-адреса. RARP часто используется бездисковыми рабочими станциями, потому что этот тип устройства не имеет способа хранить IP-адреса для использования при их загрузке. Единственный адрес, который известен - это MAC-адрес, поскольку он выжигается в сетевой карте. Для RARP требуется сервер RARP в том же сегменте сети, что и интерфейс устройства.
Proxy ARP
Прокси-ARP был реализован для включения устройств, которые разделены на физические сегменты сети, подключенные маршрутизатором в той же IP-сети или подсети для сопоставления адресов IP и MAC. Когда устройства не находятся в одной сети канала передачи данных (2-го уровня), но находятся в одной и той же IP-сети, они пытаются передавать данные друг другу, как если бы они находились в локальной сети. Однако маршрутизатор, который отделяет устройства, не будет отправлять широковещательное сообщение, поскольку маршрутизаторы не передают широковещательные сообщения аппаратного уровня. Поэтому адреса не могут быть сопоставлены.
Прокси-сервер ARP включен по умолчанию, поэтому «прокси-маршрутизатор», который находится между локальными сетями, отвечает своим MAC-адресом, как если бы это был маршрутизатор, к которому адресована широковещательная передача. Когда отправляющее устройство получает MAC-адрес прокси-маршрутизатора, он отправляет данные на прокси-маршрутизатор, который по очереди отправляет данные на указанное устройство.
Proxy ARP вызывается следующими условиями:
IP-адрес назначения не находится в той же физической сети (LAN), на которой получен запрос.
Сетевое устройство имеет один или несколько маршрутов к IP-адресу назначения.
Все маршруты к IP-адресу назначения проходят через интерфейсы, отличные от тех, на которых получен запрос.
Когда proxy ARP отключен, устройство отвечает на запросы ARP, полученные на его интерфейсе, только если IP-адрес назначения совпадает с его IP-адресом или если целевой IP-адрес в ARP-запросе имеет статически настроенный псевдоним ARP.
Serial Line Address Resolution Protocol
Serial Line ARP (SLARP) используется для последовательных интерфейсов, которые используют инкапсуляцию High Link Level Link Control (HDLC). В дополнение к TFTP-серверу может потребоваться сервер SLARP, промежуточное (промежуточное) устройство и другое устройство, предоставляющее услугу SLARP. Если интерфейс напрямую не подключен к серверу, промежуточное устройство требуется для пересылки запросов сопоставления адреса на сервер. В противном случае требуется напрямую подключенное устройство с сервисом SLARP.
YUM (Yellowdog Updater, Modified) это менеджер пакетов, используемый в Red Hat, CentOS и других дистрибутивах Linux, использующих RPM Package Manager. Yum используется для установки, обновления, удаления или других манипуляций с пакетами, установленными на этих Linux-системах.
В этом руководстве мы расскажем вам о команде yum update - что она собой представляет, как ее использовать, и о различных командах, которые могут вам пригодиться, для обновления установленных пакетов в вашей системе.
Как работает команда Yum Update?
Yum update - это команда, используемая для обновления приложений, установленных в системе. Если команда выполняется без указания имён пакетов, она обновит все установленные в системе пакеты.
$ yum update
При выполнении этой команды, yum начнёт с проверки своих репозиториев на наличие обновленных версий программного обеспечения, установленных в вашей системе на данный момент. На приведенном ниже Рисунке А показан тип вывода, который вы обычно видите при первом запуске команды yum update.
Как вы можете увидеть,на выводе yum сначала перечисляет запрашиваемые репозитории, которые являются стандартными репозиториями по умолчанию для CentOS: AppStream, Base и Extras.Ниже, приводится список различных пакетов, для которых были найдены обновления.
В конце этого вывода yum отобразит "Сводку транзакций", которая показывает общее количество пакетов, которые должны быть установлены и обновлены.
В данном примере на Рисунке Б, идёт обновление 166 пакетов и установка 6 новых пакетов.
На случай, если вам интересно почему устанавливаются новые пакеты, когда мы должны были только обновить приложения, некоторые новые пакеты программного обеспечения могли стать частью этого дистрибутива Linux, или некоторые обновленные приложения могут полагаться на дополнительные пакеты, которые еще не установлены.
После просмотра списка программного обеспечения, которое yum планирует обновить, вы можете подтвердить эти изменения, набрав "y" и нажав клавишу Enter.
Затем Yum начнёт выполнять обновления, которые могут занять некоторое время в зависимости от скорости вашего соединения и самой системы.
После его завершения вы получите итоговую сводку, как показано на рисунке В, в которой будут перечислены все пакеты, которые были успешно обновлены, а также все ошибки, которые могли возникнуть.
Обновление без проверки gpg
В Linux для проверки подлинности RPM пакетов используются GPG ключи. Если при запуске обычной команды обновления yum вы столкнётесь с ошибкой типа "Package NameOfPackage.rpm is not signed .. install failed!", вы можете с лёгкостью пропустить проверку подлинности RPM пакетов с помощью опции -nogpgcheck.
$ yum update --nogpgcheck
Данный параметр указывает команде yum игнорировать проверку GPG подписей пакетов. И будет полезен в тех случаях, когда у вас есть неподписанный пакет или просто нет ключа GPG.
Обновление из локального репозитория
Можно настроить локальные репозитории для команды yum при выполнении обновлений. Это зачастую делается, если вам нужно использовать yum для обновления пакетов, которые не включены в репозитории по умолчанию, или если вам нужно обновить автономную систему.
Прежде всего, поместите все ваши обновленные RPM-файлы в новую папку. В этом примере мы будем использовать /root/rpms. Затем перейдите в следующую директорию, где вы можете увидеть все файлы репозитория для yum:
$ cd /etc/yum.repos.d
Чтобы настроить собственный репозиторий, создадим новый файл в этом каталоге.
$ vi MyRepo.repo
Непосредственно в вашем repo-файле задайте параметры в указанном формате, меняя строки по мере необходимости:
[MyRepo]
name=My Local Repo
baseurl=file:///root/rpms
enabled=1
gpgcheck=0
Большая разница между локальным и удаленным repo заключается в строке "baseurl", где протокол file:// указывает на локальный файл, в то время как удаленный на протоколы http:// или ftp://.
Как только файл будет сохранен, примените правильные права доступа как показано ниже:
$ chmod 644 MyRepo.repo
Теперь репозиторий может быть готов к использованию. Перед тем, как пытаться выполнить команду yum update убедитесь, что вы очистили кэш yum использую команду:
$ yum clean all
Просмотр обновлений
Yum может отображать доступные обновления безопасности без их установки, с помощью этой команды:
$ yum updateinfo list security
Если в результатах данные не возвращаются, как на рисунке выше, это означает отсутствие обновлений безопасности для всех установленных в вашей системе программных продуктов.
Обновление конкретного пакета
Если вам нужно обновить определенный пакет без запуска обновления для каждого установленного приложения, просто укажите имя пакета в вашей команде yum update.
$ yum update name-of-package
Можно указать несколько пакетов, разделенных пробелом. Вам нужно, чтобы название пакета было указано идеально, чтобы yum смог найти его в своих репозиториях; если вы не уверены в наименовании пакета, сначала проверьте, какие пакеты в настоящее время доступны для обновлений:
$ yum check-update
Обновить все, кроме одного пакета
Если вам нужно выполнить команду yum update, но вы хотите исключить какой-либо пакет из списка обновляемых, вы можете указать опцию -exclude.
Распространённая ситуация, когда администраторы могут счесть это необходимым, связана с обновлениями ядра, так как это основные обновления, которые могут привести к непредсказуемым ошибкам на рабочем сервере. Однако, они всё же могут выполнить команду для обновления менее критичных приложений.
Чтобы исключить пакет (в данном примере связанные с ядром):
$ yum update --exclude=kernel*
Звездочка действует как подстановочный знак, в случае, если существует несколько взаимосвязанных пакетов или вы не знаете полного имени пакета.
В качестве альтернативы:
$ yum update -x 'kernel*'
Исключение нескольких пакетов
Вы можете исключить несколько пакетов с большим количеством опций -exclude.
$ yum update --exclude=kernel* --exclude=httpd
Используйте этот символ, как в примере выше, или же символ -x, столько раз, сколько потребуется.
Проверить, когда было запущено последнее обновление
Для того чтобы увидеть список транзакций с датой и временем их выполнения, воспользуйтесь командой yum history.
$ yum history
На приведенном выше скриншоте, вы можете видеть, что последний раз обновление программного обеспечения yum было 4 января.
Откатить (отменить) обновления
Отличительной особенностью "yum" является то, что она позволяет отменить последнее обновление, тем самым восстанавливая обновленные пакеты до их предыдущих версий.
Каждому действию yum (установка, обновление, удаление и т.д.) присваивается идентификатор транзакции, и этот идентификатор следует указывать при отмене обновления yum.Чтобы посмотреть список идентификаторов операций для недавних действий Yum, воспользуйтесь этой командой:
$ yum history
На скриншоте выше вы можете видеть, что последней операцией, выполненной с помощью yum, была установка пакета httpd. Отмена установки или обновления работает таким же образом, поэтому в этом примере мы отменим последнюю установку httpd. Как показано на скриншоте, эта операция имеет ID 7.
Чтобы отменить это изменение и откатить программу на предыдущую версию, выполните эту команду:
$ yum history undo 7
Как обычно, yum подведёт итоги внесённых изменений и спросит, хотите ли вы продолжить с помощью подсказки Y/N.Если ввести Y, то указанная транзакция будет отменена.
Чистка неудачного обновления Yum
Если не удалось успешно обновить один или несколько пакетов при выполнении команды "yum update", в систему могут быть установлены дубликаты пакетов (2 версии одной и той же программы). Иногда, следуя вышеописанным инструкциям по откату, можно устранить проблему.
Если это не сработает, вы можете удалить дубликаты пакетов вашей системы с помощью данной команды:
$ package-cleanup --dupes
Yum хранит в кэше информацию для пакетов, метаданных и заголовков. Если вы столкнулись с ошибкой,очистка кэш-памяти yum является хорошим первым шагом в устранении неполадок. Для этого используйте следующую команду:
$ yum clean all
Игнорирование ошибок
При обновлении или установке пакета для его корректной работы может потребоваться дополнительное программное обеспечение. Yum знает об этих зависимостях и попытается разрешить их во время обновления, устанавливая или обновляя необходимые дополнительные пакеты.
Если у вас возникнут проблемы с установкой необходимых компонентов, это приведёт к ошибке и не позволит продолжить работу. Это может стать проблемой, если у вас есть другие пакеты, которые необходимо обновить.
Чтобы дать инструкции yum продолжить обновление других пакетов и пропустить пакеты с поврежденными зависимостями, вам следует указать параметр -skip-broken в команде yum update.
$ yum update --skip-broken
Вывести список пакетов, которые нужно обновить.
Выполнение команды Yum update в обычном режиме без дополнительных опций выведет список всех доступных обновлений.
$ yum update
Если вы хотите посмотреть дополнительную информацию о доступных обновлениях пакета, введите эту команду:
$ yum updateinfo
Чтобы посмотреть информацию касательно обновлений безопасности, которые доступны для системы, введите эту команду:
$ yum updateinfo security
Разница между командами yum check update и yum list update
Хотя эти две команды звучат одинаково, но есть разница между проверкой обновлений и списком обновлений в yum.
$ yum list updates
Команда list updates, показанная выше, перечислит все пакеты в репозиториях, для которых доступны обновления. Имейте в виду, что некоторые пакеты в репозиториях могут быть вообще не установлены в вашей системе.
$ yum check-update
Указанная выше команда check-update позволяет проверять наличие обновлений без вмешательства пользователя. Это команда подойдёт в тех случаях, если вы пишите скрипт для проверки обновлений.
Если есть пакеты с доступными обновлениями, команда check-update вернёт значение 100, а если нет доступных обновлений, то значение 0. При обнаружении ошибки возвращается значение 1. Используйте эти значение чтобы надлежащим способом написать свой скрипт.
Уведомление о наличии доступных обновлений
Есть несколько пакетов, которые могут помочь управлять обновлениями yum в вашей системе.Некоторые из них могут даже уведомлять администраторов, если есть обновления, которые можно установить.Один из таких сервисов называется yum-cron.
Для начала установите yum-cron используя yum:
$ yum install yum-cron
Установите службу yum-cron для запуска при загрузке:
$ systemctl enable yum-cron.service
$ systemctl start yum-cron.service
Настройте параметры yum-cron внутри конфигурационного файла с помощью vi или предпочитаемого вами текстового редактора:
$ vi /etc/yum/yum-cron.conf
В этом файле вы можете указать, должны ли обновления применяться автоматически или нет. Если вы хотите только получать уведомления, введите данные электронной почты в файле конфигурации. В любое время, когда появятся обновления для вашей системы, yum-cron отправит вам электронное письмо.
apply_updates = no #don’t apply updates automatically
email_from = root@localhost
email_to = admin@example.com
email_host = localhost
Какой порт использует yum update
При проверке обновлений yum использует порт 80. Если вы загляните внутрь файлов репозитория в вашей системе, то вы увидите, что все ссылки внутри начинаются с http. Таким образом, для нормального функционирования yum на брандмауэре нужно прописать правило и открыть порт 80.
Yum update против upgrade
До сих пор в этом руководстве мы говорили только о команде yum update, но есть и другая очень похожая команда: yum upgrade.
$ yum upgrade
Существует небольшая разница между этими двумя командами. Yum update обновит пакеты в системе, но пропустит удаление устаревших пакетов. Yum upgrade тоже обновит все пакеты в вашей системе, но также удалит устаревшие пакеты.
Это по своей сути более безопасный вариант команды yum update, поскольку вам не нужно беспокоиться о случайном удалении необходимого пакета при обновлении программного обеспечения.
Будьте внимательны при вводе команды yum upgrade, так как она может не сохранить некоторые пакеты, которые вы всё ещё используете. Я надеюсь, что вы найдете это руководство полезным при работе с утилитой yum.