主要说明局域网路架构,以及 Linux 服务器应该放置于何种角色的定位
谈完了网络基础后,
现在就让我们实际的来将家里或者小型企业内部的全部电脑给他连接起来吧!
当然啦,我们这里主要介绍的是小型局域网路的架构,如果是比较大型的企业内部,
那么将『配线盘、线路设计、墙上网络孔』分别拆开施工的结构化布线会比较妥当。
不过,结构化布线并非本文所想要讨论的,如果你的企业有需求的话,可以向专业人士寻求协助,
举例来说,酷学园(http://phorum.study-area.org)的 ZMAN 兄就是一位很棒的网络布线专家。无论如何,先来将所有的网络硬件连接起来吧!
从前一章的数据探讨中,你现在应该已经知道局域网路的定义了。大部分狭义的定义中, 都将局域网路定位在一个以星形连接连接的实体网络中,再通过 IP 网段来连接在一起的情况。 所以啦,这个连接是怎么连接在一块的,以及 IP 网段是如何规划的,就显的非常重要啰!
记得以前听 ZMAN 大哥某场演讲的时候提到,网络布线是『数十年大计』中最重要的一环, 因为『服务器主机能力不够时换主机就好了,Switch 交换力不足时换 switch 就好了, 但如果布线不良,难道要拆掉房子将管线挖出来重新安装设置?』所以说, 最初规划的布线严谨度真的会影响到未来网络的分布情况啊!
所以说,如果你的企业『整栋大楼需要重新布线』时,真的非常建议你务必要找寻专业网络布线专家帮忙设计规划, 因为连一个小小的机柜配线箱都有大学问~设计的好的话,每部独立的主机要改线路、 要换插孔都变的很简单!而且主机到墙上插孔的距离也会变的很短,维护也会很方便!线段也会很美观! 当然啦,如此一来,网络线材的选择也就不能够用太差的!而且网络布线经过折角区时,也需要特别留意施工呐。
但是本文讨论的是一些比较小的局域网路环境,这样的环境可以是在一间办公室内而已, 所以我们这里谈到的大多是比较单纯的布线状态,并没有考虑到办公室外部的环境, 所以参考本文时,请特别留意这种差异性喔!
在这样单纯的环境中,我们可以利用一个以 switch 为中心来串连所有设备的星形连接 (star topology) 架构来设计我们的局域网路啊!在这样的环境中你需要担心的是『那我的 Linux 服务器要放在那个地方?』会考虑 Linux 服务器是因为鸟哥假设你需要在你的局域网路内架设对 Internet 开放网络的服务! 而 Linux 是否具有 Public IP 对于主机的维护与设置的复杂度有很大的影响,所以当然需要考量啰! 底下鸟哥以目前在台湾挺流行的 ADSL 利用电话线路上网的环境来说明几种连接状态。
在底下的环境当中,鸟哥假设我们仅有一条 ADSL 的对外连接,也就是说, 我们的 Linux 与一般 PC (不论何种操作系统) 都是通过同一条线连到 Internet 上面去的。
如果你使用的 ADSL 是多 IP 的条件 (例如拨接可以给予 2-8 个 IP 的情况), 那么最简单的方式就是如下图一的连接模式:
在这种连接模式当中, Linux 与一般 PC 或打印机都是同等地位,并没有谁比较『大尾!』^_^ 如果不急着连上 Internet 时,那么每个设备都给予一个同网域的私有 IP 就可以进行网络连接的工作了,你也可以很快乐的使用打印机或者是网上邻居等等工作。 此外, Linux 服务器也可以作为内部的文件服务器或者是打印机服务器等等。
当需要连上 Internet 时,每部电脑 (包括 PC 与 Linux 主机) 都可以自己直接通过拨接连上, 而由于拨接是在每部机器上面『额外增加一个实体的 ppp0 接口』, 此时,你的系统内就会有两个可以使用的 IP 了 (一个是 public 一个是 private IP)。因此, 拨接上网之后每部主机还是可以使用原有的局域网路内的各项服务,而无须更动原本设置妥当的私有 IP 。 这样的情况对于一般家庭用户来说,可以算是最佳的解决方案啦!因为如果你的 Linux 主机挂点时, 其他个人的 PC 是不会被影响的!
不过这样的环境对于小型企业主来说,却不好管理。因为无法掌握每个员工实际上网的情况, 而且对于防火墙来说,『根本就是一个没有防火墙的环境』,所以, 是没有办法对员工进行任何实际网络的掌控的,并且由于网络内外部 (LAN 与外部环境) 并没有明确的分开,网管人员对于进入用户端的封包是没有任何管理的能力, 所以对于网络安全来说,是很难管控的一种环境啊!因此对于企业来说,不建议这种环境。
如果你有多个可用的 public IP ,并且你的 Linux 服务器主要是提供 Internet 的 WWW 或 mail 服务, 而不是作为内部的文件服务器之用,那么将 Linux 服务器与内部的网域分开也是个可行的方法, 而且 Linux 拥有 public IP,在设置与维护上面也不困难,如下所示:
所有的 LAN 内的电脑与相关设备都会在同一个网域内,所以在 LAN 内的传输速度是没有问题的, 此外,这些电脑要连出至 Internet 时,必须要通过 IP 分享器,所以你也可以在 IP 分享器上面设置简单的防火墙规则, 如果 IP 分享器可以换更高端的设备时,那么你就可以在该设备上面架设规则较为完整的防火墙, 对于内部主机有相当程度的管理,并且好维护啊!
如果你不想要购买 IP 分享器的话,那么直接利用 Linux 服务器来管理就好了啊!那么你可以这样布线:
这种情况下,不论你有多少个 IP 都可以适用的,尤其是当你只有一个 public IP 时,就非得使用这种方式不可了。 让 Linux 作为 IP 分享器的功能相当的简单,同时 Linux 必须具备两张网络卡,分别是对外与对内, 由于 Linux 依旧具有 public IP ,所以在服务器的设置与维护上相当的简单,同时 Linux 服务器可以做为内部网域对外的防火墙之用,由于 Linux 防火墙的性能挺不错加上设置也很简单,功能却也是很不错的! 因此,网络管理人员也较能进行较完善的掌控,并且, Linux 服务器也要比高端的硬件防火墙便宜多了! ^_^ 鸟哥个人是比较喜好这种方式的连接啦!
不过,我们都知道『服务器提供的网络服务越单纯越好』, 因为这样一来主机的资源可以完全被某个程序所使用,不会互相影响,而且当主机被攻击时, 也比较能够立即了解是那个环节出了问题。但是如同图 3.1-3 的状况来说的话,由于内部的 LAN 是需要通过 Linux 才能连接出去,所以 Linux 挂点时,整个对外连接就挂了,此外, Linux 的服务可能就太复杂了点,可能会造成维护上的困难度。 但对于小型区网来说,图 3.1-3 这种架构还是可以应付的来的啦!
我们可以将 Linux 服务器放在 LAN 后面喔!瞎密?我们的 Linux 主机放在 LAN 里面?有没有搞错啊?没搞错啊~ 比较大型的企业通常会将他们的服务器主机放置在机房内,主要是在 LAN 的环境下, 再通过防火墙的封包重新导向的功能,将来自 Internet 的封包先经过防火墙后才进入到服务器, 如此一来可在防火墙端就砍掉一堆莫名其妙的侦测与攻击,当然会比较安全啊! 这种架构还依防火墙的多寡而又可分为非军事区 (DMZ) 的配置,不过,太麻烦了~不建议初学者直接使用。 底下我们仅介绍较简单的架构来说明:
这里我们以一个较简单的图标来说明,所以利用的还是 IP 分享器,可能的话, 你可以将 IP 分享器换成 Linux 主机来架设防火墙,也是一个不错的选择啊! 反正现在电脑天天在升级,升级后的旧配备其实就可以作为 Linux 防火墙之用了! 反正防火墙又不需要什么硬盘与强效的显示或者 CPU, 只要有不错的网络接口就能够达到不错的防火墙性能了。
不过这里得再次的强调, Linux 服务器主机若放在 LAN 里面 (使用 private IP),则当你要对 Internet 提供网络服务时, 防火墙的规则将变的相当复杂,因为需要进行封包转递的任务,在某些比较麻烦的协定当中, 可能会造成设置方面的困扰。所以,在你初接触 Linux 服务器时, 不建议新手使用这种连接架构,避免由于失去信心而没有动力学习~(@_@)。
每种连接的方式都有其适用的用户群,所以没有那个是比较好的,完全是看你自己的网络环境而定喔! OK!我们现在知道要连上以太网路组成的局域网路,就得要有网络卡、网络线、网络集中媒体(hub/switch)、 连上 Internet 的调制解调器等等,在这里鸟哥将防火墙、路由器等等设备归类为主机, 因为基本上,这些组件内部一定会含有一个网络卡,只是操作系统的精简程度与软件功能的不同就是了。 那么这些所需要的网络硬件又该如何挑选呢?
在开始底下的介绍之前,你必须要对于跳线、平行线、RJ-45 网络线、Hub/Switch 的优劣等等有一定程度的了解,请再前往网络基础看一看。 此外,不在我们局域网路内的设备,例如调制解调器,那就得向你的 ISP 询问了!一般来说, 调制解调器是中华电信提供给用户的,然而由于『中华电信因为不同批量安装的调制解调器模块不同, 所以会有不一样的连接与线材处理方式!』(跳线与平行线的差异喔!) 所以请特别向你的 ISP 询问才行。底下主要针对局域网路内的网络媒体来进行介绍与说明。
事实上,选购网络媒体所需要考量的参数实在太多了,并且没有一定的依据,完全与用户的使用环境与未来功能性有关。 不过,如果着眼在单纯的硬件速度上面的话,那么选购时考量『我的网络速度可接受的最低速度为何?』去考虑吧! 如果行有余力的话,再来考虑『我的环境需要多稳定的设备来达成?』其他的,那就得要靠你自己摸索啰! ^_^
除非你已经具有相当熟练的 Linux 系统与服务器架设维护经验,否则不建议你使用上面图 3.1-4
所介绍的连接模式,对于初接触 Linux 服务器架设与维护的朋友来说,将你的连接模式设置成图 3.1-3
应该是个不错的选择,除了可以让你简单的就将服务器架设成功之外,也可以让你以 Linux 做为内部 LAN 的防火墙管理中心,
对于未来的学习成长方面较有帮助啊! ^_^
在图 3.1-3 的环境下, Linux 必须要具有 router (路由器) 的能力,所以当然必须就要有两个接口, 一个接口与 Internet 沟通,另一个接口则与内部的 LAN 沟通。那么为什么鸟哥说的是『两个网络接口』而不是『两张网络卡』呢?原因很简单, 因为一张网络卡可以设置多个 IP 啊!因此,在 Linux 当中一张网络卡可以具有一个以上的 IP 呢!由于一个 IP 即为一个网络接口,因此只要两个网络接口 (不论有几张网络卡) 即可进行 NAT (类似 IP 分享器功能) 的设置啦!所以自然一个网络卡即可啰!不过,鸟哥个人还是比较喜欢并且建议两张网络卡的啦, 将内外网络环境完整的分开,让你的内部网络性能较佳一点!
关于与 Internet 的连接方面,就如第二章谈到的,目前在台湾最常见的有 ADSL, Cable Modem, 学术网络的固定 IP 等, 这些连接的方式我们将在后续章节继续介绍的。至于内部的 LAN 我们则建议使用 Private IP 来设置喔! 鸟哥通常喜欢使用 192.168.1.0/24 这个 Class C 的网域,没什么特殊原因,只是因为....我喜欢! ^_^ 在选定了 Private IP 的网段后,你必须要有『IP, Network, Netmask, Broadcast, Default gateway 以及 DNS 服务器的 IP』等等的设置值。 假设我 Linux 主机的对内 IP 为 192.168.1.254 ,则在图 3.1-3 内的 LAN 内的 PC 之网络相关设置参数则为:
我们这本书谈论的是以 Linux 主机提供的服务器为主,所以关于 LAN 里面的 Windows 我都将他假设为 Client ,并且不提供网络服务,所以都先以固定的 Private IP 来设置 Windows 操作系统,如果你的 LAN 有其他的考量,那么底下的设置就看看就好。
我们在 Windows 系统上所需要的网络参数除了 IP, netmask, DNS 之外,还需要『工作群组, workgroup』与 『电脑名称, Netbios name』等等的设置,此外,我们也可以加上 LAN 里面很常见的 NetBIOS (NetBEUI) 这个通信协定呐。因此,除非你确定你的网域内还有其他的工作站, 否则『请只要安装 TCP/IP 以及 NetBEUI 这两个协定就好了!』 安装太多反而会有问题呢!底下我们假设你的网络卡都安装好了,并且直接以 Windows XP 这个操作系统来介绍。
基本上, Windows 的网络参数设置是相当的简单的!鸟哥这里仅介绍修改 IP 与相关网络参数的方式而已。 未来如果还需要搭配 DHCP 主机、NAT 主机等等服务器的设置时,会再次的提醒用户 Windows 的设置信息喔!尤其是 SAMBA 主机的设置中, Windows 的网络识别就显的相当的重要呢!