Некоторые сведения о физическом уровне и управлении виртуальными машинами

Носители данных

Две задачи:

1. Свойства среды передачи данных

   • Коммутация каналов или данных?
     • Аналоговый поток ⇒ разделяем каналы
     • Цифровой поток ⇒ разделяем данные
   • С помощью чего представляются данные

     • Например, витая пара: дифференциальный сигнал и фазовая манипуляция (отличная статья, кстати) оригинал

     • А можно было бы и тупо есть напряжение-нет, но скорость была бы на несколько порядков ниже
   • Параметры среды, условия эксплуатации

     • Та же витая пара: оплётка, шаг и направление скруток, расстояние до соседней пары и т. п. (тысячи их)

2. Формат данных

   • Физическое кодирование

     • Синхронизация (NRZ → Manchester)

     • Как отличить данные от не-данных? (преамбула/кадр)

     • Обнаружение ошибок. Пример: чётность; сколько дополнительных битов, столько ошибок можно найти, но не исправить.

     • Исправление ошибок (пример: линейный код избыточность такая, что при возникновении одной ошибки результат всё равно по метрике ближе неискажённому исходнику)

     • Скремблинг (в некоторых средах спасает от собственных помех и «накопления единицы»)

     • Адская математика и алгоритмы коррекции искажений среды (например, ADSL)

   • Пример: последовательный порт RS-232 (вспомогательные сигналы для управления потоком, но контроль чётности уровнем выше, UART)

Что известно о физическом уровне со стороны ОС? Да ничего почти.

• В виртуалке:

  • ethtool eth0

    • Посмотреть на «Supported ports» и «Port»

  • ip link set eth0 up

    • Снова посмотреть на «Supported ports» и «Port»

Работа с VirtualBox

• Важно: Фиксация состояния (snapshot) и откат к этому состоянию

• Что мы меняем на лекциях в настройках
• Клонирование машин

  • «Связное клонирование»

  • «Новые MAC-адреса для всех сетевых адаптеров»

  • Дополнительно: выключение проброса COM в сеть или смена TCP-порта в настройках

О волшебных скриптах в лекции

• Управление VirtualBox с помощью VBoxManage

  • На 2023 год — alien technology detected (LC_ALL=C … oops!)

• Проброс COM-сорта через TCP

  • Подключение к порту с помощью netcat

• На гостевой машине:

  • export TERM=xterm-256color

    • Для владельцев xterm — . bin/xtermresize

  • sethostname имя

Не гарантируется, что скрипты будут работать (особенно с учётом марсианских технологий VBoxManage).

Как делать Д/З

Программа (скрипт) report и файлы отчёта

• Создание отчёта:

  • report номер_задания название_хоста

    • получается файл report.номер_задания.название_хоста

• Просмотр отчёта

  • report файл_отчёта

Передача отчёта из виртуалки

1. «аппаратный вариант» — COM-порт в файл
   • выключите виртуалку

   • удалите файл port_logger (или как вы его назвали)

   • Настройте эмуляцию COM-порта — перенаправление вывода в файл

     

   • В виртуальной машине:

     • Настройте второй COM-порт (raw — это режим, при котором ядро не считает его терминалом, и не обрабатывает/преобразует передаваемые байты; обратите внимание на то, что порт должен открываться на чтение, поэтому используется «<»)

       # stty raw < /dev/ttyS1`

     • Вывалите отчёт в COM-порт (больше ничего с ним не делайте)

        # cat report.01.base > /dev/ttyS1`

   • Выключите виртуалку и переименуйте файл port_logger в report.01.base

2. «Аппаратно-сетевой вариант» — COM-порт в TCP + netcat (для система, в которых есть netcat) — как консоль в лекциях.

   • Настройте эмуляцию COM-порта — перенаправление ввода-вывода в поток TCP/IP например, на порт 2010
   • После старта вируталки в хост-системе запустите

     # netcat localhost 2010 > report.01.base`

   • В виртуалке проделайте обе команды (перенастройку ttyS1 и перенаправление файла с отчётом)

   • На хост-системе скажите netcat-у ^D (Это control+D)

Отчёт — это tar-архив

• На хост-системе нужно проверить, что он не попортился при передаче, с помощью tar tvf report.01.base

Д/З

Образ не изменился.

Задание 1

1. Склонировать базовый образ

2. Настроить COM2 в двух образах на работу с сокетом («настройки ВМ → COM-порты» «Порт2 → хост-канал» + какое-нибудь имя, например, vboxport; см. подсказку VirtualBox-а, как это должно называться под Windows — там хитро)

   • На одном хосте поставить «подключаться к уже существующему каналу», на другом — нет (он-то будет открывать сокет)

3. Отчёты:

   • На базовой машине (report 1 base)

     • stty -a < /dev/ttyS1

     • cat /dev/ttyS1

     • после получения текста нажать ^C (Это control+C)

     • (не забыть ^D для остановки отчёта)

   • На клоне (report 1 clone)

     • stty -a < /dev/ttyS1

     • date > /dev/ttyS1

     • (не забыть ^D для остановки отчёта)

4. Оба отчёта (report.01.base и report.01.clone) именно с такими названиями переслать одним письмом в качестве двух приложений на uneexlectures@cs.msu.ru

   • В теме письма должно встречаться слово LinuxNetwork2023

   • Обязательно проверьте, что отчёт не битый и открывается как tar.gz-архив!