ग्रह पृथ्वीको लागि स्मार्ट इथरनेट स्विच

"तपाईं धेरै तरिकामा समाधान (समस्या समाधान) सिर्जना गर्न सक्नुहुन्छ, तर सबैभन्दा महँगो र/वा लोकप्रिय विधि सधैं प्रभावकारी हुँदैन!"

प्रस्तावना

लगभग तीन वर्ष पहिले, प्रकोप डेटा रिकभरी को लागी एक रिमोट मोडेल को विकास को प्रक्रिया मा, मैले एक बाधा को सामना गरे जुन तुरुन्तै याद गरिएको थिएन - सामुदायिक स्रोतहरुमा नेटवर्क भर्चुअलाइजेशन को लागी नयाँ मौलिक समाधानहरु को बारे मा जानकारी को कमी। 

विकसित मोडेलको लागि एल्गोरिथ्म निम्नानुसार योजना गरिएको थियो: 

1. एक टाढाको प्रयोगकर्ता जसले मलाई सम्पर्क गर्यो, जसको कम्प्यूटरले एक पटक बुट गर्न अस्वीकार गर्यो, सन्देश "प्रणाली डिस्क पत्ता लगाइएको छैन / ढाँचा छैन," लाई लाइफ USB प्रयोग गरेर लोड गर्दछ। 
2. बुट प्रक्रियाको बखत, प्रणाली स्वचालित रूपमा सुरक्षित निजी स्थानीय नेटवर्कमा जडान हुन्छ, जसमा आफैंमा प्रशासकको कार्यस्थान, यस अवस्थामा ल्यापटप र NAS नोड समावेश हुन्छ। 
3. त्यसपछि म जडान गर्छु - या त डिस्क विभाजन पुनरुत्थान गर्न, वा त्यहाँबाट डाटा निकाल्न।

सुरुमा, मैले मेरो नियन्त्रणमा रहेको नेटवर्कमा स्थानीय राउटरमा VPN सर्भर प्रयोग गरेर यो मोडेल लागू गरें, त्यसपछि भाडामा लिइएको VDS मा। तर, प्राय जसो हुन्छ र Chisholm को पहिलो कानून अनुसार, यदि पानी पर्यो भने, इन्टरनेट प्रदायकको नेटवर्क तल जान्छ, त्यसपछि व्यवसायिक संस्थाहरू बीचको विवादले सेवा प्रदायकलाई "ऊर्जा" गुमाउनेछ।

त्यसकारण, मैले पहिले आधारभूत आवश्यकताहरू तयार गर्ने निर्णय गरे जुन आवश्यक उपकरणले पूरा गर्नुपर्छ। पहिलो विकेन्द्रीकरण हो। दोस्रो, मसँग त्यस्ता धेरै जीवन USB हरू छन्, ती प्रत्येकको छुट्टै पृथक नेटवर्क छ। खैर, तेस्रो, मेरो ल्यापटप पनि माथि उल्लिखित कानूनको सिकार भएमा विभिन्न उपकरणहरूको नेटवर्कमा द्रुत जडान र तिनीहरूको सरल व्यवस्थापन।

यसको आधारमा र धेरै उपयुक्त नभएका विकल्पहरूको व्यावहारिक अनुसन्धानमा साढे दुई महिना बिताएपछि, मैले आफ्नै जोखिम र जोखिममा, ZeroTier भनिने त्यो समयमा मलाई अज्ञात स्टार्टअपबाट अर्को उपकरण प्रयोग गर्ने निर्णय गरें। जुन पछि मैले पछुताउनु परेन ।

यी नयाँ वर्ष बिदाहरूमा, त्यो स्मरणीय क्षणदेखि सामग्रीको स्थिति परिवर्तन भएको छ कि छैन भनेर बुझ्न प्रयास गर्दै, मैले स्रोतको रूपमा Habr प्रयोग गरी यस विषयमा लेखहरूको उपलब्धताको लागि एक चयनात्मक लेखा परीक्षा सञ्चालन गरें। खोज नतिजाहरूमा "ZeroTier" क्वेरीको लागि त्यहाँ उल्लेख गरिएको केवल तीन लेखहरू छन्, र कम्तिमा संक्षिप्त विवरण भएको एउटा पनि छैन। र यो तथ्यको बावजुद तिनीहरू बीचमा ZeroTier, Inc. को संस्थापक द्वारा लेखिएको लेखको अनुवाद हो। - एडम इरिमेन्को.

नतिजाहरू निराशाजनक थिए र मलाई आधुनिक "खोजीहरू" लाई मैले लिएको बाटोमा जानबाट जोगाउँदै ZeroTier बारे थप विस्तारमा कुरा गर्न सुरु गर्न प्रेरित गर्‍यो।

त्यसोभए तपाई के हुनुहुन्छ?

विकासकर्ताले ZeroTier लाई पृथ्वी ग्रहको लागि बौद्धिक इथरनेट स्विचको रूपमा राख्छ। 

"यो क्रिप्टोग्राफिक रूपमा सुरक्षित ग्लोबल पियर-टू-पियर (P2P) नेटवर्कको शीर्षमा निर्मित एक वितरित नेटवर्क हाइपरवाइजर हो। एक कर्पोरेट SDN स्विच जस्तै एक उपकरण, लगभग कुनै पनि अनुप्रयोग वा उपकरण जडान गर्ने क्षमता संग, स्थानीय र विश्वव्यापी दुबै भौतिक नेटवर्कहरूमा भर्चुअल नेटवर्कहरू व्यवस्थित गर्न डिजाइन गरिएको।

यो एक मार्केटिङ विवरण को अधिक छ, अब प्राविधिक सुविधाहरू बारे।

▍कर्नेल: 

ZeroTier नेटवर्क हाइपरभाइजर एक स्ट्यान्ड-अलोन नेटवर्क भर्चुअलाइजेशन इन्जिन हो जसले ग्लोबल इन्क्रिप्टेड पियर-टु-पियर (P2P) नेटवर्कको शीर्षमा VXLAN जस्तै ईथरनेट नेटवर्कको अनुकरण गर्दछ।

ZeroTier मा प्रयोग गरिएका प्रोटोकलहरू मौलिक छन्, यद्यपि VXLAN र IPSec सँग मिल्दोजुल्दो छ र दुईवटा अवधारणात्मक रूपमा अलग, तर नजिकसँग सम्बन्धित तहहरू छन्: VL1 र VL2।

→ कागजातमा लिङ्क

▍VL1 एक आधारभूत पियर-टू-पियर (P2P) यातायात तह हो, एक प्रकारको "भर्चुअल केबल"।

"एक ग्लोबल डाटा सेन्टरलाई केबलिङको 'ग्लोबल क्लोसेट' चाहिन्छ।"

परम्परागत सञ्जालहरूमा, L1 (OSI लेयर 1) ले डाटा बोक्ने वास्तविक केबल वा वायरलेस रेडियोहरू र भौतिक ट्रान्सीभर उपकरण चिपहरू जसले यसलाई मोड्युलेट र डिमोड्युलेट गर्दछ। VL1 एक पियर-टु-पियर (P2P) नेटवर्क हो जसले आवश्यकता अनुसार भर्चुअल केबलहरू व्यवस्थित गर्न इन्क्रिप्सन, प्रमाणीकरण र अन्य नेटवर्किङ ट्रिक्सहरू प्रयोग गरेर उही काम गर्छ।

यसबाहेक, यो स्वचालित रूपमा, छिटो र प्रयोगकर्ताको संलग्नता बिना नयाँ ZeroTier नोड सुरू गर्दछ।

यो प्राप्त गर्न, VL1 डोमेन नाम प्रणाली जस्तै संगठित छ। सञ्जालको मुटुमा अत्यधिक उपलब्ध रूट सर्भरहरूको समूह हो, जसको भूमिका DNS रूट नाम सर्भरहरूको जस्तै छ। यस समयमा, मुख्य (ग्रह) रूट सर्भरहरू विकासकर्ताको नियन्त्रणमा छन् - ZeroTier, Inc। र नि:शुल्क सेवाको रूपमा प्रदान गरिन्छ। 

यद्यपि, अनुकूलन रूट सर्भरहरू (लुन्स) सिर्जना गर्न सम्भव छ जसले तपाईंलाई अनुमति दिन्छ:

• ZeroTier, Inc. पूर्वाधारमा निर्भरता कम गर्नुहोस्; कागजातमा लिङ्क
• ढिलाइ कम गरेर उत्पादकता वृद्धि; 
• यदि इन्टरनेट जडान हराएको छ भने सामान्य रूपमा काम गर्न जारी राख्नुहोस्।

प्रारम्भमा, नोडहरू एकअर्कासँग सीधा जडान बिना सुरू गरिन्छ। 

VL1 मा प्रत्येक साथीसँग एक अद्वितीय 40-बिट (10 हेक्साडेसिमल) ZeroTier ठेगाना छ, जुन, IP ठेगानाहरू भन्दा फरक, एक इन्क्रिप्टेड पहिचानकर्ता हो जसमा कुनै रूटिङ जानकारी छैन। यो ठेगाना सार्वजनिक/निजी कुञ्जी जोडीको सार्वजनिक भागबाट गणना गरिन्छ। नोडको ठेगाना, सार्वजनिक कुञ्जी र निजी कुञ्जी मिलेर यसको पहिचान बनाउँछ।

Member ID: df56c5621c  
            |
            ZeroTier address of node

गुप्तिकरण को लागी, यो एक अलग लेख को लागी एक कारण हो।

→ कागजातमा लिङ्क

संचार स्थापना गर्न, साथीहरूले पहिले रुट सर्भरको रूख "माथि" प्याकेटहरू पठाउँछन्, र यी प्याकेटहरू नेटवर्क मार्फत यात्रा गर्दा, तिनीहरूले बाटोमा अगाडि च्यानलहरूको अनियमित सिर्जना सुरु गर्छन्। रूखले आफूले भण्डारण गरेको मार्ग नक्साको लागि आफूलाई अनुकूलन गर्न निरन्तर "आफैमा पतन" गर्ने प्रयास गरिरहेको छ।

पियर-टु-पियर जडान स्थापना गर्ने संयन्त्र निम्नानुसार छ:

1. नोड ए नोड बी मा प्याकेट पठाउन चाहन्छ, तर यसलाई सीधा मार्ग थाहा छैन, यसले यसलाई नोड आर (चन्द्रमा, प्रयोगकर्ताको रूट सर्भर) माथि पठाउँछ।
2. यदि नोड R सँग नोड B सँग प्रत्यक्ष जडान छ भने, यसले प्याकेटलाई त्यहाँ फर्वार्ड गर्छ। अन्यथा, यसले ग्रहको जराहरूमा पुग्नु अघि प्याकेटलाई माथितिर पठाउँछ। ग्रहको जराहरूलाई सबै नोडहरूको बारेमा थाहा छ, त्यसैले प्याकेट अन्ततः नोड B मा पुग्नेछ यदि यो अनलाइन छ।
3. नोड R ले नोड A लाई "रेन्डेजभोस" भनिने सन्देश पनि पठाउँदछ, यसले नोड B मा कसरी पुग्न सक्छ भन्ने संकेतहरू समावेश गर्दछ। यसैबीच, रुट सर्भर, जसले प्याकेटलाई नोड B मा फर्वार्ड गर्छ, यसले कसरी गर्न सक्छ भन्ने बारे जानकारी गराउँदै "रेन्डेभस" पठाउँछ। पहुँच नोड ए।
4. नोड्स A र B ले तिनीहरूको मिलन सन्देशहरू प्राप्त गर्दछ र बाटोमा सामना गरेको कुनै पनि NAT वा स्टेटफुल फायरवालहरू उल्लङ्घन गर्ने प्रयासमा एकअर्कालाई परीक्षण सन्देशहरू पठाउने प्रयास गर्दछ। यदि यसले काम गर्छ भने, त्यसपछि सीधा जडान स्थापित हुन्छ, र प्याकेटहरू अब अगाडि र पछाडि जाँदैनन्।

यदि प्रत्यक्ष जडान स्थापित गर्न सकिँदैन भने, संचार रिले मार्फत जारी रहनेछ, र प्रत्यक्ष जडान प्रयासहरू सफल परिणाम प्राप्त नभएसम्म जारी रहनेछ। 

VL1 सँग प्रत्यक्ष जडान स्थापित गर्नका लागि अन्य सुविधाहरू पनि छन्, जसमा LAN पियर खोज, सिमेट्रिक IPv4 NAT को ट्र्याभर्सलको लागि पोर्ट भविष्यवाणी, र स्थानीय भौतिक LAN मा उपलब्ध भएमा uPnP र/वा NAT-PMP प्रयोग गरी स्पष्ट पोर्ट म्यापिङ।

→ कागजातमा लिङ्क

▍VL2 एक VXLAN-जस्तो इथरनेट नेटवर्क भर्चुअलाइजेशन प्रोटोकल हो जसमा SDN व्यवस्थापन कार्यहरू छन्। OS र अनुप्रयोगहरूको लागि परिचित सञ्चार वातावरण...

VL1 को विपरीत, VL2 नेटवर्कहरू (VLANs) सिर्जना गर्न र तिनीहरूलाई नोडहरू जडान गर्न, साथै तिनीहरूलाई व्यवस्थापन गर्न, प्रयोगकर्ताबाट प्रत्यक्ष सहभागिता आवश्यक हुन्छ। उसले नेटवर्क नियन्त्रक प्रयोग गरेर यो गर्न सक्छ। संक्षेपमा, यो नियमित ZeroTier नोड हो, जहाँ नियन्त्रक प्रकार्यहरू दुई तरिकामा नियन्त्रण गरिन्छ: या त सीधा, फाइलहरू परिवर्तन गरेर, वा, विकासकर्ताले कडा रूपमा सिफारिस गरे अनुसार, प्रकाशित API प्रयोग गरेर। 

ZeroTier भर्चुअल नेटवर्कहरू प्रबन्ध गर्ने यो विधि औसत व्यक्तिको लागि धेरै सुविधाजनक छैन, त्यसैले त्यहाँ धेरै GUI हरू छन्:
 

• विकासकर्ता ZeroTier बाट एउटा, सार्वजनिक क्लाउड SaaS समाधानको रूपमा उपलब्ध चार सदस्यता योजनाहरू सहित, नि:शुल्क, तर व्यवस्थित यन्त्रहरूको संख्या र समर्थनको स्तरमा सीमित
• दोस्रो एक स्वतन्त्र विकासकर्ताबाट हो, कार्यक्षमतामा केही हदसम्म सरलीकृत, तर अन-प्रिमाइस वा क्लाउड स्रोतहरूमा प्रयोगको लागि निजी खुला स्रोत समाधानको रूपमा उपलब्ध छ।

VL2 VL1 को शीर्षमा लागू गरिएको छ र यसलाई द्वारा ढुवानी गरिन्छ। यद्यपि, यसले VL1 अन्तिम बिन्दुको इन्क्रिप्सन र प्रमाणीकरण इनहेरिट गर्छ, र प्रमाणहरू साइन र प्रमाणित गर्न यसको असममित कुञ्जीहरू पनि प्रयोग गर्दछ। VL1 ले तपाइँलाई अवस्थित भौतिक नेटवर्क टोपोलोजीको बारेमा चिन्ता नगरी VL2 लागू गर्न अनुमति दिन्छ। त्यो हो, कनेक्टिभिटी र राउटिङ दक्षतामा समस्याहरू VL1 समस्याहरू हुन्। VL2 भर्चुअल नेटवर्कहरू र VL1 पथहरू बीच कुनै जडान छैन भनेर बुझ्न महत्त्वपूर्ण छ। एक वायर्ड LAN मा VLAN मल्टिप्लेक्सिङ जस्तै, धेरै नेटवर्क सदस्यता साझा गर्ने दुई नोडहरू अझै पनि तिनीहरूको बीचमा एउटा VL1 (भर्चुअल केबल) मार्ग हुनेछ।

प्रत्येक VL2 नेटवर्क (VLAN) लाई 64-बिट (16 हेक्साडेसिमल) ZeroTier नेटवर्क ठेगानाद्वारा पहिचान गरिन्छ, जसमा नियन्त्रकको 40-बिट ZeroTier ठेगाना र त्यो नियन्त्रकद्वारा सिर्जना गरिएको नेटवर्क पहिचान गर्ने 24-बिट नम्बर समावेश हुन्छ।

Network ID: 8056c2e21c123456
            |         |
            |         Network number on controller
            |
            ZeroTier address of controller

जब एक नोड नेटवर्कमा सामेल हुन्छ वा नेटवर्क कन्फिगरेसन अद्यावधिक अनुरोध गर्दछ, यसले नेटवर्क कन्फिगरेसन अनुरोध सन्देश (VL1 मार्फत) नेटवर्क नियन्त्रकलाई पठाउँछ। नियन्त्रकले नोडको VL1 ठेगानालाई नेटवर्कमा फेला पार्न र उपयुक्त प्रमाणपत्रहरू, प्रमाणहरू, र कन्फिगरेसन जानकारी पठाउन प्रयोग गर्दछ। VL2 भर्चुअल नेटवर्कहरूको दृष्टिकोणबाट, VL1 ZeroTier ठेगानाहरूलाई ठूलो विश्वव्यापी भर्चुअल स्विचमा पोर्ट नम्बरहरूको रूपमा सोच्न सकिन्छ।

सञ्जाल नियन्त्रकहरूद्वारा दिइएको सञ्जालका सदस्य नोडहरूमा जारी गरिएका सबै प्रमाणहरू नियन्त्रकको गोप्य कुञ्जीसँग हस्ताक्षर गरिएका हुन्छन् ताकि सबै सञ्जाल सहभागीहरूले उनीहरूलाई प्रमाणित गर्न सकून्। प्रमाणहरूमा नियन्त्रकद्वारा उत्पन्न गरिएको टाइमस्ट्याम्पहरू छन्, जसले होस्टको स्थानीय प्रणाली घडीमा पहुँच नगरी सापेक्ष तुलना गर्न अनुमति दिन्छ। 

प्रमाणहरू तिनीहरूका मालिकहरूलाई मात्र जारी गरिन्छ र त्यसपछि नेटवर्कमा अन्य नोडहरूसँग कुराकानी गर्न चाहने साथीहरूलाई पठाइन्छ। यसले नेटवर्कलाई नोडहरूमा ठूलो मात्रामा प्रमाणहरू क्यास गर्न वा नेटवर्क नियन्त्रकलाई निरन्तर सम्पर्क नगरी ठूलो आकारमा मापन गर्न अनुमति दिन्छ।

ZeroTier नेटवर्कहरूले साधारण प्रकाशन/सदस्यता प्रणाली मार्फत बहुकास्ट वितरणलाई समर्थन गर्दछ।

→ कागजातमा लिङ्क

जब कुनै नोडले कुनै विशेष वितरण समूहको लागि मल्टिकास्ट प्रसारण प्राप्त गर्न चाहन्छ, यसले त्यस समूहको सदस्यताको विज्ञापन नेटवर्कका अन्य सदस्यहरूलाई र सञ्जाल नियन्त्रकलाई गर्छ। जब नोडले मल्टिकास्ट पठाउन चाहन्छ, यसले एकै साथ हालका प्रकाशनहरूको क्यास पहुँच गर्दछ र आवधिक रूपमा थप प्रकाशनहरू अनुरोध गर्दछ।

एक प्रसारण (इथरनेट ff: ff: ff: ff: ff: ff) लाई मल्टिकास्ट समूहको रूपमा व्यवहार गरिन्छ जसमा सबै सहभागीहरूले सदस्यता लिन्छ। यो आवश्यक छैन भने ट्राफिक कम गर्न नेटवर्क स्तर मा असक्षम गर्न सकिन्छ। 

ZeroTier ले वास्तविक इथरनेट स्विच अनुकरण गर्दछ। यो तथ्यले हामीलाई पूरा गर्न अनुमति दिन्छ सिर्जना गरिएको भर्चुअल नेटवर्कहरू अन्य इथरनेट नेटवर्कहरूसँग संयोजन गर्दै (तार ल्यान, वाइफाइ, भर्चुअल ब्याकप्लेन, आदि) डाटा लिङ्क स्तरमा - नियमित इथरनेट ब्रिज प्रयोग गरेर।

ब्रिजको रूपमा कार्य गर्न, नेटवर्क नियन्त्रकले होस्टलाई यस्तो रूपमा तोक्नुपर्छ। यो योजना सुरक्षा कारणहरूका लागि लागू गरिएको छ, किनकि सामान्य नेटवर्क होस्टहरूलाई उनीहरूको MAC ठेगाना बाहेक अन्य स्रोतबाट ट्राफिक पठाउन अनुमति छैन। ब्रिजको रूपमा तोकिएका नोडहरूले मल्टिकास्ट एल्गोरिदमको विशेष मोड पनि प्रयोग गर्दछ, जसले समूह सदस्यताहरू र सबै प्रसारण ट्राफिक र एआरपी अनुरोधहरूको नक्कल गर्दा उनीहरूसँग बढी आक्रामक र लक्षित रूपमा अन्तरक्रिया गर्दछ। 

स्विचसँग सार्वजनिक र तदर्थ नेटवर्कहरू, QoS संयन्त्र र नेटवर्क नियम सम्पादकहरू सिर्जना गर्ने क्षमता पनि छ।

▍नोड:

ZeroTier One ल्यापटप, डेस्कटप, सर्भर, भर्चुअल मेसिन र कन्टेनरहरूमा चल्ने सेवा हो जसले VPN क्लाइन्ट जस्तै भर्चुअल नेटवर्क पोर्ट मार्फत भर्चुअल नेटवर्कमा जडानहरू प्रदान गर्दछ। 

एक पटक सेवा स्थापना र सुरु भएपछि, तपाइँ भर्चुअल नेटवर्कहरूमा तिनीहरूको 16-अङ्कको ठेगानाहरू प्रयोग गरेर जडान गर्न सक्नुहुन्छ। प्रत्येक नेटवर्क प्रणालीमा भर्चुअल नेटवर्क पोर्टको रूपमा देखा पर्दछ, जसले नियमित इथरनेट पोर्ट जस्तै व्यवहार गर्दछ।

ZeroTier One हाल निम्न OS र प्रणालीहरूको लागि उपलब्ध छ।

OS:

• Microsoft Windows - MSI स्थापनाकर्ता x86/x64
• MacOS - PKG स्थापनाकर्ता
• एप्पल iOS - एप स्टोर
• Android - प्ले स्टोर
• लिनक्स - DEB/RPM
• फ्रिबिएसडि - FreeBSD प्याकेज

NAS:

• Synology NAS
• QNAP NAS
• WD MyCloud NAS

अन्य:

• डकर - डकर फाइल
• OpenWRT - सामुदायिक पोर्ट
• एप इम्बेडिङ - SDK (libzt)

माथिका सबै संक्षेप गर्न, म यो नोट गर्छु कि ZeroTier तपाईको भौतिक, भर्चुअल वा क्लाउड स्रोतहरूलाई साझा स्थानीय नेटवर्कमा संयोजन गर्नको लागि उत्कृष्ट र द्रुत उपकरण हो, यसलाई VLAN मा विभाजन गर्ने क्षमता र असफलताको एकल बिन्दुको अनुपस्थितिको साथ। ।

Habr को लागी ZeroTier को बारे मा पहिलो लेख को ढाँचा मा सैद्धान्तिक भाग को लागी यो हो - यो सम्भवतः सबै हो! अर्को लेखमा, म ZeroTier मा आधारित भर्चुअल सञ्जाल पूर्वाधारको सिर्जनालाई व्यवहारमा देखाउने योजना गर्छु, जहाँ निजी खुला स्रोत GUI टेम्प्लेट भएको VDS नेटवर्क नियन्त्रकको रूपमा प्रयोग गरिनेछ। 

प्रिय पाठकहरु! के तपाइँ तपाइँको परियोजनाहरूमा ZeroTier प्रविधि प्रयोग गर्नुहुन्छ? यदि होइन भने, तपाइँ तपाइँको स्रोतहरू नेटवर्क गर्न कुन उपकरणहरू प्रयोग गर्नुहुन्छ?

स्रोत: www.habr.com