ネットワーク難しすぎ問題
プログラミングするためには仮想環境を構築するところから始まるんだが、
この辺ってプロジェクト内でまとまったドキュメントがたいていどこでもあって
ぽちぽちするだけで意識しなくても環境が作れてしまうから手薄になりがちなんだな。
シェルスクリプトに作業書いたのを叩けるようにすれば
内部で何やってるかわからないうちにできたり、
そうでなくてもコンテナ技術やそれを応用したクラスタリングなどで
どんどん概念的になり抽象化されているよな。
そんな時代に逆行するようだがエンジニアっていう仕事は
一見遠回りしているような作業が実は近道だったりすることが
たくさんあって今回はネットワークについてしらべてみたぞ。
ホストOSとゲストOS
ホストって聞くとホストクラブを思い出すよな？（脅し）
ホストっていうのは本来もてなす側の立場のことを指していて、逆にもてなしてもらう側のことはゲストと言う。
だからホストクラブのホストは女の子をもてなして楽しませる仕事という意味になるな。
逆にゲストというのは日常的によく聞くよな。
テレビ番組で「今日のゲストはこの方です！」とか言うと思うけど、
日替わりとか週替わりで来る来客側の人を指しているよな？
彼らはもてなしてもらう側ということだな。
パソコン（以下マシン）の世界でも同じで、ご主人様パソコンの中に家来パソコンが何人もいるようなイメージだ。
親のマシンをホストOS（オペレーションシステム）、子のマシンをゲストOSって呼ぶ。
ただこの子のマシンを作るのにはちょっとしたマシンの知識とツールの理解が必要だ。
VirtualBoxって何？
バーチャルリアリティという言葉を一度は聞いたことがあるだろう。
アダルトVRというとVRゴーグルを使ってアダルトビデオを立体的に視聴することができるよな。
バーチャルボックスというのはBoxという単位で仮想（バーチャル）的にいくつもホストOSにゲストOSを作ることができるツールのことを言う。
世界のホスティングサーバのほぼ100%がLinuxOSと言われているが、そんなサーバ向けの環境を自分のマシン上に立てることができる画期的なツールだ。
有志が作成したBoxがインターネットに置いてあってそれを好きなように利用できるので簡単に手元で試すことができる。
そして環境を作ってしまえば簡単なのは間違いないのだが、作るまでが大変というところもVirtualBoxとはまた別のツールが肩代わりしてくれている。
それがVagrantだ。
Vagrantって何？
Vagrantはプロビジョニングツールとも言われていて、サーバを立てるにあたって必要な細かい設定をまとめて実行してくれる。
準備しておいたファイルを実行すると、あとはサーバが動くようによしなにやってくれるといったイメージだ。
サーバを立てるのに簡単なコマンドを実行するだけだからとても簡単だな。
早速やってみた
とまぁ細かい説明はこれくらいにして早速実際に動かしてみたぞ。
TakunoMBookpuro:~ a3ae10511$ ifconfig
lo0: flags=8049<UP,LOOPBACK,RUNNING,MULTICAST> mtu 16384
options=1203<RXCSUM,TXCSUM,TXSTATUS,SW_TIMESTAMP>
inet 127.0.0.1 netmask 0xff000000
inet6 ::1 prefixlen 128
inet6 fe80::1%lo0 prefixlen 64 scopeid 0x1
nd6 options=201<PERFORMNUD,DAD>
gif0: flags=8010<POINTOPOINT,MULTICAST> mtu 1280
stf0: flags=0<> mtu 1280
XHC1: flags=0<> mtu 0
XHC0: flags=0<> mtu 0
XHC20: flags=0<> mtu 0
en0: flags=8863<UP,BROADCAST,SMART,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST> mtu 1500
ether 8c:85:90:b9:56:29
inet6 fe80::ad:4a0e:f1b7:5367%en0 prefixlen 64 secured scopeid 0x8
inet 192.168.128.129 netmask 0xffffff00 broadcast 192.168.128.255
nd6 options=201<PERFORMNUD,DAD>
media: autoselect
status: active
en1: flags=8963<UP,BROADCAST,SMART,RUNNING,PROMISC,SIMPLEX,MULTICAST> mtu 1500
options=60<TSO4,TSO6>
ether a2:00:a4:b8:85:01
media: autoselect <full-duplex>
status: inactive
en2: flags=8963<UP,BROADCAST,SMART,RUNNING,PROMISC,SIMPLEX,MULTICAST> mtu 1500
options=60<TSO4,TSO6>
ether a2:00:a4:b8:85:00
media: autoselect <full-duplex>
status: inactive
en3: flags=8963<UP,BROADCAST,SMART,RUNNING,PROMISC,SIMPLEX,MULTICAST> mtu 1500
options=60<TSO4,TSO6>
ether a2:00:a4:b8:85:05
media: autoselect <full-duplex>
status: inactive
en4: flags=8963<UP,BROADCAST,SMART,RUNNING,PROMISC,SIMPLEX,MULTICAST> mtu 1500
options=60<TSO4,TSO6>
ether a2:00:a4:b8:85:04
media: autoselect <full-duplex>
status: inactive
p2p0: flags=8843<UP,BROADCAST,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST> mtu 2304
ether 0e:85:90:b9:56:29
media: autoselect
status: inactive
awdl0: flags=8943<UP,BROADCAST,RUNNING,PROMISC,SIMPLEX,MULTICAST> mtu 1484
ether ea:91:5a:27:38:bd
inet6 fe80::e891:5aff:fe27:38bd%awdl0 prefixlen 64 scopeid 0xe
nd6 options=201<PERFORMNUD,DAD>
media: autoselect
status: active
bridge0: flags=8863<UP,BROADCAST,SMART,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST> mtu 1500
options=63<RXCSUM,TXCSUM,TSO4,TSO6>
ether a2:00:a4:b8:85:01
Configuration:
id 0:0:0:0:0:0 priority 0 hellotime 0 fwddelay 0
maxage 0 holdcnt 0 proto stp maxaddr 100 timeout 1200
root id 0:0:0:0:0:0 priority 0 ifcost 0 port 0
ipfilter disabled flags 0x2
member: en1 flags=3<LEARNING,DISCOVER>
ifmaxaddr 0 port 9 priority 0 path cost 0
member: en2 flags=3<LEARNING,DISCOVER>
ifmaxaddr 0 port 10 priority 0 path cost 0
member: en3 flags=3<LEARNING,DISCOVER>
ifmaxaddr 0 port 11 priority 0 path cost 0
member: en4 flags=3<LEARNING,DISCOVER>
ifmaxaddr 0 port 12 priority 0 path cost 0
nd6 options=201<PERFORMNUD,DAD>
media: <unknown type>
status: inactive
utun0: flags=8051<UP,POINTOPOINT,RUNNING,MULTICAST> mtu 2000
inet6 fe80::1c5f:2759:82b3:efb0%utun0 prefixlen 64 scopeid 0x11
nd6 options=201<PERFORMNUD,DAD>
vboxnet0: flags=8843<UP,BROADCAST,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST> mtu 1500
ether 0a:00:27:00:00:00
inet 192.168.33.1 netmask 0xffffff00 broadcast 192.168.33.255
en5: flags=8863<UP,BROADCAST,SMART,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST> mtu 1500
ether ac:de:48:00:11:22
inet6 fe80::aede:48ff:fe00:1122%en5 prefixlen 64 scopeid 0x7
nd6 options=201<PERFORMNUD,DAD>
media: autoselect
status: active
ifconfigはネットワークアダプターを表示させるためのコマンドだ。
最近だとip aを推奨しているがまだまだこの業界でも普通に使ってるのをみるな。
Macはデフォルトではip aは使えなかった。
MacとWindows、Linuxでは表示が異なるが、
Macの場合は
lo0 = loopback
gif0 = Software Network Interface
stf0 = 6to4 tunnel interface
en0 = Ethernet 0
fw0 = Firewire
en1 = Ethernet 1
vmnet8 = Virtual Interface
vmnet1 = Virtual Interface
とあるように、ネットワークインターフェースを一覧表示してくれる。
ネットワークインターフェースとは自分と他の通信端末を繋ぐ部分のこと。
TakunoMBookpuro:~ a3ae10511$ networksetup -listallhardwareports Hardware Port: Wi-Fi Device: en0 Ethernet Address: 8c:85:90:b9:56:29 Hardware Port: Bluetooth PAN Device: en6 Ethernet Address: 8c:85:90:b4:b6:9d Hardware Port: Thunderbolt 1 Device: en1 Ethernet Address: a2:00:a4:b8:85:01 Hardware Port: Thunderbolt 2 Device: en2 Ethernet Address: a2:00:a4:b8:85:00 Hardware Port: Thunderbolt 3 Device: en3 Ethernet Address: a2:00:a4:b8:85:05 Hardware Port: Thunderbolt 4 Device: en4 Ethernet Address: a2:00:a4:b8:85:04 Hardware Port: Thunderbolt Bridge Device: bridge0 Ethernet Address: a2:00:a4:b8:85:01 VLAN Configurations ===================
TakunoMBookpuro:~ a3ae10511$ netstat -rn Routing tables Internet: Destination Gateway Flags Refs Use Netif Expire default 192.168.128.1 UGSc 153 0 en0 127 127.0.0.1 UCS 0 0 lo0 127.0.0.1 127.0.0.1 UH 1 251404 lo0 169.254 link#8 UCS 0 0 en0 192.168.33 link#19 UC 1 0 vboxnet 192.168.33.1 a:0:27:0:0:0 UHLWIi 1 55 lo0 192.168.128 link#8 UCS 0 0 en0 192.168.128.1/32 link#8 UCS 2 0 en0 192.168.128.1 36:de:34:c7:93:a6 UHLWIir 16 86 en0 1167 192.168.128.129/32 link#8 UCS 0 0 en0 224.0.0/4 link#8 UmCS 2 0 en0 224.0.0.251 1:0:5e:0:0:fb UHmLWI 0 0 en0 239.255.255.250 1:0:5e:7f:ff:fa UHmLWI 0 24 en0 255.255.255.255/32 link#8 UCS 0 0 en0 Internet6: Destination Gateway Flags Netif Expire default fe80::%utun0 UGcI utun0 ::1 ::1 UHL lo0 fe80::%lo0/64 fe80::1%lo0 UcI lo0 fe80::1%lo0 link#1 UHLI lo0 fe80::%en5/64 link#7 UCI en5 fe80::aede:48ff:fe00:1122%en5 ac:de:48:0:11:22 UHLI lo0 fe80::aede:48ff:fe33:4455%en5 ac:de:48:33:44:55 UHLWIi en5 fe80::%en0/64 link#8 UCI en0 fe80::ad:4a0e:f1b7:5367%en0 8c:85:90:b9:56:29 UHLI lo0 fe80::%awdl0/64 link#14 UCI awdl0 fe80::e891:5aff:fe27:38bd%awdl0 ea:91:5a:27:38:bd UHLI lo0 fe80::%utun0/64 fe80::1c5f:2759:82b3:efb0%utun0 UcI utun0 fe80::1c5f:2759:82b3:efb0%utun0 link#17 UHLI lo0 ff01::%lo0/32 ::1 UmCI lo0 ff01::%en5/32 link#7 UmCI en5 ff01::%en0/32 link#8 UmCI en0 ff01::%awdl0/32 link#14 UmCI awdl0 ff01::%utun0/32 fe80::1c5f:2759:82b3:efb0%utun0 UmCI utun0 ff02::%lo0/32 ::1 UmCI lo0 ff02::%en5/32 link#7 UmCI en5 ff02::%en0/32 link#8 UmCI en0 ff02::%awdl0/32 link#14 UmCI awdl0 ff02::%utun0/32 fe80::1c5f:2759:82b3:efb0%utun0 UmCI utun0 TakunoMBookpuro:~ a3ae10511$ netstat -aL Current listen queue sizes (qlen/incqlen/maxqlen) Listen Local Address 0/0/128 *.55512 0/0/128 *.55512 0/0/10 *.61500 0/0/10 *.61500 0/0/5 localhost.ipp 0/0/5 localhost.ipp
Vagrantfile
# -*- mode: ruby -*-
# vi: set ft=ruby :
# All Vagrant configuration is done below. The "2" in Vagrant.configure
# configures the configuration version (we support older styles for
# backwards compatibility). Please don't change it unless you know what
# you're doing.
Vagrant.configure("2") do |config|
# The most common configuration options are documented and commented below.
# For a complete reference, please see the online documentation at
# https://docs.vagrantup.com.
# Every Vagrant development environment requires a box. You can search for
# boxes at https://vagrantcloud.com/search.
config.vm.box = "ubuntu/xenial64"
# Disable automatic box update checking. If you disable this, then
# boxes will only be checked for updates when the user runs
# `vagrant box outdated`. This is not recommended.
# config.vm.box_check_update = false
# Create a forwarded port mapping which allows access to a specific port
# within the machine from a port on the host machine. In the example below,
# accessing "localhost:8080" will access port 80 on the guest machine.
# NOTE: This will enable public access to the opened port
# config.vm.network "forwarded_port", guest: 80, host: 8080
# Create a forwarded port mapping which allows access to a specific port
# within the machine from a port on the host machine and only allow access
# via 127.0.0.1 to disable public access
config.vm.network "forwarded_port", guest: 80, host: 8080, host_ip: "127.0.0.1"
config.vm.network "forwarded_port", guest: 8000, host: 9080, host_ip: "127.0.0.1"
# Create a private network, which allows host-only access to the machine
# using a specific IP.
config.vm.network "private_network", ip: "192.168.33.10"
# Create a public network, which generally matched to bridged network.
# Bridged networks make the machine appear as another physical device on
# your network.
# config.vm.network "public_network"
# Share an additional folder to the guest VM. The first argument is
# the path on the host to the actual folder. The second argument is
# the path on the guest to mount the folder. And the optional third
# argument is a set of non-required options.
# config.vm.synced_folder "../data", "/vagrant_data"
config.vm.synced_folder "./tmp", "/home/vagrant/tmp"
# Provider-specific configuration so you can fine-tune various
# backing providers for Vagrant. These expose provider-specific options.
# Example for VirtualBox:
#
# config.vm.provider "virtualbox" do |vb|
# # Display the VirtualBox GUI when booting the machine
# vb.gui = true
#
# # Customize the amount of memory on the VM:
# vb.memory = "1024"
# end
#
# View the documentation for the provider you are using for more
# information on available options.
# Enable provisioning with a shell script. Additional provisioners such as
# Puppet, Chef, Ansible, Salt, and Docker are also available. Please see the
# documentation for more information about their specific syntax and use.
# config.vm.provision "shell", inline: <<-SHELL
# apt-get update
# apt-get install -y apache2
# SHELL
end
vagrant側のifconfig
vagrant@ubuntu-xenial:~$ ifconfig
enp0s3 Link encap:Ethernet HWaddr 02:2e:d6:ba:66:f8
inet addr:10.0.2.15 Bcast:10.0.2.255 Mask:255.255.255.0
inet6 addr: fe80::2e:d6ff:feba:66f8/64 Scope:Link
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:1148 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:690 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:428654 (428.6 KB) TX bytes:86297 (86.2 KB)
enp0s8 Link encap:Ethernet HWaddr 08:00:27:c6:5b:9a
inet addr:192.168.33.10 Bcast:192.168.33.255 Mask:255.255.255.0
inet6 addr: fe80::a00:27ff:fec6:5b9a/64 Scope:Link
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:3 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:14 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:330 (330.0 B) TX bytes:1156 (1.1 KB)
lo Link encap:Local Loopback
inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
UP LOOPBACK RUNNING MTU:65536 Metric:1
RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1
RX bytes:0 (0.0 B) TX bytes:0 (0.0 B)
vagrant@ubuntu-xenial:~$ ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lo
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 ::1/128 scope host
valid_lft forever preferred_lft forever
2: enp0s3: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
link/ether 02:2e:d6:ba:66:f8 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 10.0.2.15/24 brd 10.0.2.255 scope global enp0s3
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::2e:d6ff:feba:66f8/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
3: enp0s8: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
link/ether 08:00:27:c6:5b:9a brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.33.10/24 brd 192.168.33.255 scope global enp0s8
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::a00:27ff:fec6:5b9a/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
ネットワークインターフェースの種類
NAT
基本情報技術者の試験勉強でIPマスカレード（NAPT）と一緒に習ったやつ。
NAPTは複数のノードでグローバルIPを共有しようってやつ。
こいつはプライベートIPとグローバルIPを1対1で繋げるネットワークインターフェース。
内部的には各ノード同士は通信できないが、外部にはそれぞれが通信できる。
外部からは接続ができない。
NATネットワーク
内部ネットワーク
ホストオンリーアダプター
ブリッジアダプター
おまけ
ping
route
traceroute
arp
ipconfig
netstat
ifconfig
nslookup
参考にした
CentOS7.2 64bit インストール時にVirtualBoxでNAT、ホストオンリーアダプターを使用する場合のネットワークの設定 | kakiro-web カキローウェブ
