Сетевое взаимодействие в Linux работает через понятие "сетевой интерфейс". Сетевой интерфейс – это программный способ обращаться к сетевой карте в том случае, когда он связан с физическим устройством. Но сетевой интерфейс может быть "виртуальным", то есть он не связан с железом, а существует лишь на уровне самой операционной системы. Нужно это для взаимодействия программ, которые изначально сетевые, но запускаются на одном компьютере. Посмотреть сетевые интерфейсы внутри операционной системы можно командой ifconfig:
ifconfig
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 08:00:27:31:65:b5
inet addr:10.0.2.15 Bcast:10.0.2.255 Mask:255.255.255.0
inet6 addr: fe80::3db9:eaaa:e0ae:6e09/64 Scope:Link
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:1089467 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:508121 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:903808796 (903.8 MB) TX bytes:31099448 (31.0 MB)
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:9643 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:9643 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1
RX bytes:719527 (719.5 KB) TX bytes:719527 (719.5 KB)
eth0 – интерфейс, связанный с сетевой картой, работающей через Ethernet (по кабелю). В выводе выше можно увидеть множество полезной информации, например, ip-адрес, привязанный к этому интерфейсу. Если бы сетевых карт было несколько, то кроме eth0, мы бы увидели eth1 и так далее.
lo (loopback device) – виртуальный интерфейс, присутствующий по умолчанию в любом Linux. Он используется для отладки сетевых программ и запуска серверных приложений на локальной машине. С этим интерфейсом всегда связан адрес 127.0.0.1. У него есть dns-имя – localhost. Посмотреть привязку можно в файле /etc/hosts.
Запуск сервисов
Понимание принципов работы интерфейсов (и в целом tcp/ip) крайне важно для запуска любых сетевых сервисов, будь то веб-сервер или база данных. От этого зависит как доступность сервиса, так и безопасность всего процесса. Мы уже знаем, что запуск сервиса – это запуск процесса операционной системы, который внутри себя должен начать слушать порт на определенном ip-адресе, то есть интерфейсе. По умолчанию большинство сервисов стартует на localhost либо в документации предлагают стартовать на нём.
# Встроенный сервер на PHP. Для старта нужно указать host:port
php -S localhost:8000
[Tue Jul 6 15:39:42 2021] PHP 8.0.7 Development Server (http://localhost:8000) started
На это есть 2 причины. По умолчанию это безопасно. Сервис, запущенный на одном интерфейсе, недоступен с другого. То есть при таком запуске сервис занимает 8000 порт на 127.0.0.1 адресе, но 8000 порт на интерфейсе eth0 остается свободным, а значит снаружи до него не достучаться. Как правило, сервисы не выставляют напрямую во внешний мир, часто для этого служат специальные прокси, которые прокидывают запросы внутрь и обеспечивают дополнительные функции связанные с производительностью или безопасностью.
С другой стороны часть сервисов всё же нужно выставлять наружу. И здесь появляется сложность: нам нужно знать точный ip-адрес интерфейса, на который мы хотим завязаться. Подобное не всегда возможно, адреса имеют свойство меняться. Более того, если сервис запущен на разных машинах, то адреса вообще не совпадут. Как выкручиваться из этой ситуации? Через специальный псевдо-адрес 0.0.0.0. В Linux это не конкретный адрес, а скорее указатель, который говорит о необходимости связать запуск сервиса со всеми доступными интерфейсами в системе. То есть привязавшись к 0.0.0.0, сервис автоматически станет доступным через все сетевые интерфейсы системы.
# Теперь запросы можно выполнять как изнутри компьютера так и снаружи
php -S 0.0.0.0:8000
[Tue Jul 6 15:39:42 2021] PHP 8.0.7 Development Server (http://localhost:8000) started
Самостоятельная работа
Если вы этого еще не сделали, то зарегистрируйтесь на DigitalOcean и создайте дроплет с дистрибутивом Ubuntu. Если сервис для вас не доступен, закончился кредит, воспользуйтесь другими сервисами, например Linode или Yandex Cloud, если вы из РФ.
Запустите на дроплете Python веб-сервер, который мы запускали ранее. Страница должна быть доступна снаружи.
В выполнении задачи вам поможет документация — http.server.
Дополнительные материалы
Остались вопросы? Задайте их в разделе «Обсуждение»
Вам ответят команда поддержки Хекслета или другие студенты
- Статья «Как учиться и справляться с негативными мыслями»
- Статья «Ловушки обучения»
- Статья «Сложные простые задачи по программированию»
- Вебинар «Как самостоятельно учиться»
Для полного доступа к курсу нужен базовый план
Базовый план откроет полный доступ ко всем курсам, упражнениям и урокам Хекслета, проектам и пожизненный доступ к теории пройденных уроков. Подписку можно отменить в любой момент.
