David Byersdavby@ida.liu.seIDA/ADIT/IISLAB

©2003–2

004 D

avid

Byers

TDDI05 – Systeminstallation

INTRODUKTION – LABMILJÖ – VIRTUELLA MASKINER

©2003–2

004 D

avid

Byers

Mål Fördjupning i datornät och datorsystem

Öva ingenjörsmässigt arbetssätt, planering och kunskapsinhämtning

Få förtrogenhet med och erfarenhet av ett komplext, realistiskt datorsystem

Lära mer om vanliga system och nätverkstjänster

©2003–2

004 D

avid

Byers

Min Filosofi

Frihet och ansvar Ansvar att klara uppgiften i tid Stor frihet i planeringen av arbetetMålinriktat självständigt lärande Du lär dig inte när labassistenten övar Konkreta och realistiska mål Inget tillrättalagt Realistiska uppgifter ger realistiska kunskaper

©2003–2

004 D

avid

Byers

StrukturFöre

läsn

ing

ar

Övningar

Projekt

Inlämningsuppgift

Cirka 4-5 veckor, men kanske mer. Gör den här delen ordentligt!

Planering gör att arbetet går fortare

©2003–2

004 D

avid

Byers

Projekt Router

RIP-router Tidstjänst

Server DNS-server Mailserver IMAP-server Katalogtjänst (NIS) Filserver (NFS)

Klienter

©2003–2

004 D

avid

Byers

OSOS

Tillämpnings-APITillämpnings-API

DNSDNS

Filer (NFS)Filer (NFS)

Mail (IMAP)Mail (IMAP)Mail (SMTP)Mail (SMTP)

Tid (NTP)Tid (NTP)

Router (RIP)Router (RIP)

Katalog (NIS)Katalog (NIS)

SMTP frågar efter MX-poster

OS hämtar tiden

DNS användertillämpnings-API

OS hämtar routes

Access av filer över nätet

Användare ochlösenord mm

Katalogaccesser

Mail frågar efteranvändarnamn

IMAP kollarlösenord

Tillämpningar slårupp namn i DNS

©2003–2

004 D

avid

Byers

Labresurser 16 PC med Linux

Debian/Gnu Linux (sarge) KDE som fönstersystem

8 grupper per tillfälle Två datorer per grupp

Kan delas med andra kurser

B 2C:472

©2003–2

004 D

avid

Byers

Tips

Förstå problemen Förstå lösningarna Planera ditt arbete Dokumentera arbetet Följ upp planerna

Räkna med förseningar Räkna med problem

©2003–2

004 D

avid

Byers

©2003–2

004 D

avid

Byers

Virtuella Maskiner

Abstrahering av hårdvaran

Ökar systemets portabilitet Effektivare

resursutnyttjande Nya tillämpningar Isolering mellan

tillämpningar

Två typer VMM Type I VMM Type II

©2003–2

004 D

avid

Byers

VMM Type I VMM kör direkt på

hårdvaran Hög prestanda Helt virtualiserad hårdvara

Exempel Xen VMWare ESX VM

Hårdvara

Virtual Machine Monitor

Guest OS Guest OS

User

Pro

cess

User

Pro

cess

User

Pro

cess

User

Pro

cess

User

Pro

cess

User

Pro

cess

©2003–2

004 D

avid

Byers

VMM Type II VMM kör ovanpå OS

VMM mindre hårdvaruberoende

Risk för dålig prestanda Flera VMM möjligt

Exempel VMWare Workstation User-Mode Linux

Hårdvara

Virtual Machine Monitor

Guest OS Guest OS

User

Pro

cess

User

Pro

cess

User

Pro

cess

User

Pro

cess

User

Pro

cess

User

Pro

cess

Host OSU

ser

Pro

cess

User

Pro

cess

User

Pro

cess

©2003–2

004 D

avid

Byers

User-Mode Linux

Portering av Linux till Linux OS/Systemanropsgränssnitt, inte hårdvara Full Linux-kärna med VM, filsystem och annat Binärer exekverar direkt på värd-CPUn

Underhålls som Linux-arkitektur Kräver patchar på gästoperativsystemet Patchar på värdsystemet rekommenderas

©2003–2

004 D

avid

Byers

Linux Arkitektur

x86-Hårdvara

x86-specifik del Drivrutiner

Generisk Linuxkärna

Kern

el S

pace

User

Sp

ace

apache mozilla ps

System call interface

©2003–2

004 D

avid

Byers

Linux Arkitektur med UML

x86-Hårdvara

x86-specifik del Drivrutiner

Generisk Linuxkärna

Kern

el

Sp

ace

User Space

apache mozillaUML-specifik del Drivrutiner

Generisk Linuxkärna

Kern

el

Sp

ace

apache gcc emacs

©2003–2

004 D

avid

Byers

User/Kernel Space Separation

Tracing thread (TT) mode

Kernel/user space defined by if the guest process is being traced or not

Tracing thread uses ptrace interface to intercept calls to the kernel

Guest processes and kernel share the same address space

SKAS mode Guest kernel has its

own address space System calls are made

directly to the guest kernel

Guest kernel is protected from guest processes

©2003–2

004 D

avid

Byers

TT Mode1. Guest process makes syscall2. Intercepted by tracing thread3. TT forces execution to continue

in guest kernel (without tracing)

4. Process makes syscall to host kernel (if necessary)

5. When syscall completes6. Process (in kernel) signals itself7. Signal intercepted by tracing

thread8. Tracing thread resumes guest

process with tracing onHost Kernel

Guest Kernel

TracingThread

GuestProcess

HostThread

GuestProcess

HostThread

©2003–2

004 D

avid

Byers

SKAS Mode Four host threads

Kernel space thread User space thread ubd asynchronous I/O

thread SIGIO write emulation

thread

User space thread handles all UML user processes

Host Kernel

Kernel spacethread

User spacethread

©2003–2

004 D

avid

Byers

Terminaler och serieportar

Flera anslutningsalternativ Pseudo-terminaler Befintlig terminal xterm Nätverksport (telnet) Befintlig fildeskriptor Ingenting – null Ingenting – none

Anges på kommandoraden till linux vid start av UML

Vanliga alternativ con0=xterm

Nytt fönster skapas

con0=fd:0,fd:1 Aktuellt fönster/terminal

con0=null I/O oåtkomlig

©2003–2

004 D

avid

Byers

Nätverk

TUN/TAP Anslutning till kernel-

enhet på värden (tex tap0)

DAEMON Anslutning till

simulering av switch på värden

PCAP Read-only-anslutning

till befintligt interface

MULTICAST Kommunikation mellan

UMLer via multicastSLIP/SLIRP Modemprotokoll (klarar

enbart IP)ETHERTAP Äldre alternativ till

TUN/TAP

©2003–2

004 D

avid

Byers

Nätverk (TDDI05)

Anslutning mellan UMLer

Daemon (uml_switch)Anslutning till värden TUN/TAP-gränssnittExtern anslutning Via ethernet-brygga

br0

UML

UML

uml_switch

UML

UML

uml_switch

UML

UML

uml_switch

tap0

eth0

/dev/tap

Unix domain sockets

tun/tap device

Ethernet bridge

Processes Processes

eth0

eth0

eth0

eth0

©2003–2

004 D

avid

Byers

Tillämpningar

UML Hosting Webservrar som i själva

verket är UML-instanserSäkerhet UML-baserade honeypots UML-baserade honeynetsUtbildning Nätverkssimulering Systemadministration

Utveckling Debugging av kärnan Omgivningar för

testningDrift Isolering av tjänster Migrering av tjänster

©2003–2

004 D

avid

Byers

Verktyg för UML – mln

MLN – My Linux Network

Förenklar skapande av nätverk av UML-instanser

Avsett för utbildning

Projekt i mln Lagras i projektkatalog Startas med mln start

–p … Stop med mln stop –p

…

©2003–2

004 D

avid

Byers

©2003–2

004 D

avid

Byers

Avslutande ord

Planera tiden Kursen tar mycket tid Tiden som finns räcker

men marginalerna är små

Arbeta metodiskt Kontrollerade

förändringar Metodisk felsökning Metodiskt arbete spar tid!

Förbered arbetet ordentligt

Förberedelserna tar oftast mer tid än genomförandet

Tid ägnad åt förberedelser har man igen flera gånger om