ग्रह पृथ्वी के लिए बुद्धिमान ईथरनेट स्विच

"एक समाधान बनाने के कई तरीके हैं (एक समस्या को हल करने के लिए), लेकिन, हमेशा सबसे महंगा और / या लोकप्रिय तरीका नहीं है! सबसे प्रभावी है!"

प्रस्तावना

लगभग तीन साल पहले, एक रिमोट डिजास्टर रिकवरी मॉडल विकसित करने की प्रक्रिया में, मैं तुरंत एक अनिर्धारित बाधा में भाग गया - सामुदायिक स्रोतों में नेटवर्क वर्चुअलाइजेशन के लिए नए मूल समाधानों के बारे में जानकारी की कमी।

-> आभासी नेटवर्क के निर्माण के लिए एक व्यावहारिक गाइड। भाग 1

विकसित मॉडल के एल्गोरिथ्म की योजना इस प्रकार थी:

1. एक दूरस्थ उपयोगकर्ता जिसने मुझसे संपर्क किया और जिसके कंप्यूटर ने एक बार संदेश के साथ बूट करने से इनकार कर दिया था "सिस्टम डिस्क का पता नहीं लगाया गया था / प्रारूपित नहीं था" यह जीवन यूएसबी का उपयोग करके लोड करता है।
2. बूट प्रक्रिया के दौरान, सिस्टम स्वचालित रूप से एक सुरक्षित निजी स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क से जुड़ जाता है, जिसमें इसके अलावा प्रशासक के कार्य केंद्र होते हैं, इस मामले में एक लैपटॉप और एक एनएएस नोड।
3. फिर मैं कनेक्ट करता हूं - या तो डिस्क विभाजन को फिर से जोड़ने के लिए, या वहां से डेटा को बाहर निकालने के लिए।

प्रारंभ में, मैंने अपने नेटवर्क में एक स्थानीय राउटर पर वीपीएन सर्वर का उपयोग करके इस मॉडल को लागू किया, फिर किराए के वीडीएस पर। लेकिन, जैसा कि अक्सर होता है, और चिशोल्म के पहले कानून के अनुसार, फिर बारिश बीत जाएगी - इंटरनेट प्रदाता नेटवर्क को "गिर" जाएगा, फिर व्यापारिक संस्थाओं के विवाद - ऊर्जा प्रदाता सेवा प्रदाता से गायब हो जाएंगे ...

इसलिए, मैंने पहले बुनियादी आवश्यकताओं को तैयार करने का फैसला किया जो आवश्यक उपकरण को पूरा करना चाहिए। पहला विकेंद्रीकरण है। दूसरा - यह देखते हुए कि मेरे पास कई ऐसे जीवन यूएसबी हैं, फिर उनमें से प्रत्येक के लिए एक अलग-थलग नेटवर्क है। और तीसरा नेटवर्क के लिए विभिन्न उपकरणों का त्वरित कनेक्शन और उनमें से सरल प्रबंधन है, अगर मेरा लैपटॉप भी ऊपर उल्लिखित कानून का शिकार होता है।

इसके आधार पर और कई उपयुक्त विकल्पों के व्यावहारिक अनुसंधान पर ढाई महीने बिताने के बाद, मैंने अपने जोखिम और जोखिम पर, एक स्टार्टअप से एक और उपकरण की कोशिश करने का फैसला किया जो मेरे लिए अज्ञात है - फिर कहा गया - जीरो टियर। बाद में कभी पछतावा नहीं हुआ।

इन नए साल की छुट्टियों में, यह समझने की कोशिश करना कि क्या उस यादगार पल के बाद से सामग्री के साथ स्थिति बदल गई है, मैंने इस विषय पर लेखों की उपलब्धता के लिए एक चयनात्मक ऑडिट किया, जो स्रोत ले रहा है - हैबर। खोज परिणामों में "ज़ीरोटियर" के अनुरोध पर जिसके उल्लेख के साथ केवल तीन लेख हैं, और एक भी नहीं, कम से कम एक संक्षिप्त लेकिन विवरण के साथ। और यह इस तथ्य के बावजूद कि उनमें से ज़ीरोटियर के संस्थापक इंक द्वारा लिखे गए लेख का अनुवाद है। - एडम इरीमेनको ।

परिणामों ने निराश किया और मुझे प्रेरित किया कि मैं ज़ीरोटियर के बारे में अधिक विस्तार से बात करना शुरू करूं, आधुनिक "चाहने वालों" को उसी मार्ग का अनुसरण करने की आवश्यकता है जिससे मैंने पीछा किया।

तो आप क्या हैं?

डेवलपर ग्रह पृथ्वी के लिए एक बुद्धिमान ईथरनेट स्विच के रूप में ZeroTier को तैनात करता है।

“यह एक वितरित नेटवर्क हाइपरवाइजर है जो क्रिप्टोग्राफिक रूप से सुरक्षित ग्लोबल पीयर-टू-पीयर (पी 2 पी) नेटवर्क पर आधारित है। लगभग किसी भी एप्लिकेशन या डिवाइस को जोड़ने की क्षमता के साथ, स्थानीय और वैश्विक दोनों भौतिक नेटवर्क के शीर्ष पर वर्चुअल नेटवर्क को व्यवस्थित करने के लिए डिज़ाइन किया गया एक कॉर्पोरेट एसडीएन जैसा उपकरण। "

यह तकनीकी विशेषताओं के बारे में अधिक मार्केटिंग विवरण है।

▍ कर्नेल:

ZeroTier Network Hypervisor एक स्टैंडअलोन नेटवर्क वर्चुअलाइजेशन इंजन है जो एक वैश्विक एन्क्रिप्टेड पीयर-टू-पीयर (P2P) नेटवर्क पर VXLAN के समान ईथरनेट नेटवर्क का अनुकरण करता है।

ZeroTier में उपयोग किए जाने वाले प्रोटोकॉल मूल हैं, हालांकि वे VXLAN और IPSec के समान हैं और दो वैचारिक रूप से अलग-अलग हैं, लेकिन निकटता से संबंधित स्तर: VL1 और VL2।

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▍VL1 एक बुनियादी सहकर्मी से सहकर्मी (पी 2 पी) परिवहन परत है, अपने तरीके से - एक "वर्चुअल केबल"।

"एक वैश्विक डेटा सेंटर को केबल के साथ" वैश्विक कैबिनेट "की आवश्यकता होती है।"

पारंपरिक नेटवर्क में, L1 (OSI लेयर 1) वास्तविक केबलों या वायरलेस रेडियो चैनलों को संदर्भित करता है, जिसके माध्यम से डेटा प्रसारित होता है, और संचारित-प्राप्त उपकरणों के भौतिक चिप्स जो उन्हें मॉड्यूलेट और डिमॉड्यूलेट करते हैं। वीएल 1 एक सहकर्मी से सहकर्मी (पी 2 पी) नेटवर्क है जो एन्क्रिप्शन, प्रमाणीकरण और अन्य नेटवर्क ट्रिक्स का उपयोग करके वर्चुअल केबल को आवश्यकतानुसार व्यवस्थित करता है।

इसके अलावा, यह एक नए ZeroTier नोड को लॉन्च करने वाले उपयोगकर्ता को शामिल किए बिना, स्वचालित रूप से, जल्दी और बिना करता है।

इसे प्राप्त करने के लिए, VL1 को डोमेन नाम प्रणाली के समान व्यवस्थित किया जाता है। नेटवर्क अत्यधिक सुलभ रूट सर्वर के समूह पर आधारित है, जिसकी भूमिका DNS रूट नाम सर्वर की भूमिका के समान है। फिलहाल, मुख्य (ग्रहों) रूट सर्वर डेवलपर द्वारा प्रबंधित किए जाते हैं - ज़ीरोटियर, इंक। और एक मुफ्त सेवा के रूप में प्रदान की जाती हैं।

हालाँकि, कस्टम रूट सर्वर (चन्द्रमा) बनाना संभव है जो अनुमति देते हैं:

• बुनियादी सुविधाओं पर निर्भरता कम करना ZeroTier, Inc .; डॉक्यूमेंटेशन लिंक
• देरी को कम करके उत्पादकता में वृद्धि;
• इंटरनेट कनेक्शन के नुकसान के मामले में हमेशा की तरह काम करना जारी रखें।

प्रारंभ में, नोड एक दूसरे से सीधे कनेक्शन के बिना शुरू होते हैं।

VL1 पर प्रत्येक सहकर्मी नोड में एक अद्वितीय 40-बिट (10 हेक्साडेसिमल अंक) ZeroTier पता है, जो आईपी पते के विपरीत, एक एन्क्रिप्टेड पहचानकर्ता है जिसमें मार्ग डेटा शामिल नहीं है। इस पते की गणना सार्वजनिक / निजी कुंजी जोड़ी के सार्वजनिक भाग से की जाती है। नोड पता, सार्वजनिक कुंजी और निजी कुंजी मिलकर इसकी पहचान बनाते हैं।

Member ID: df56c5621c       |       ZeroTier address of node 

एन्क्रिप्शन के लिए, यह एक अलग लेख के लिए एक अवसर है।

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संचार स्थापित करने के लिए, सहकर्मी पहले रूट सर्वर ट्री के माध्यम से पैकेट को "ऊपर" भेजते हैं, और जैसे ही ये पैकेट नेटवर्क से यात्रा करते हैं, वे इस मार्ग के साथ सीधे चैनलों के यादृच्छिक निर्माण की शुरुआत करते हैं। मार्ग योजना के लिए खुद को अनुकूलित करने के लिए पेड़ लगातार "खुद को ढहाने" की कोशिश कर रहा है।

सहकर्मी से सहकर्मी सेटअप तंत्र इस प्रकार है:

1. नोड ए, नोड बी को एक पैकेट भेजना चाहता है, लेकिन चूंकि यह सीधा रास्ता नहीं जानता है, इसलिए इसे एक अपस्ट्रीम दिशा में नोड आर (चंद्रमा, उपयोगकर्ता रूट सर्वर) को भेजता है।
2. यदि नोड R का नोड B के साथ सीधा संबंध है, तो यह पैकेट को आगे की ओर ले जाता है। अन्यथा, यह पैकेट को ऊपर की दिशा में भेजता है जब तक कि यह ग्रहों की जड़ों तक नहीं पहुंच जाता है। ग्रहों की जड़ों को सभी नोड्स के बारे में पता है, ताकि अंततः पैकेट ऑनलाइन होने पर नोड बी तक पहुंच जाए।
3. नोड R एक संदेश भेजता है जिसे "rendezvous" कहा जाता है नोड के लिए संकेत है कि यह नोड B. तक कैसे पहुंच सकता है। नोड ए।
4. नोड्स ए और बी अपने संदेश को प्राप्त करने के लिए प्राप्त करते हैं और एक-दूसरे पर परीक्षण संदेश भेजने की कोशिश करते हैं, रास्ते में सामना किए गए नेट या स्टेटफुल फायरवॉल में अंतराल के माध्यम से तोड़ने की कोशिश करते हैं। यदि यह काम करता है, तो एक सीधा कनेक्शन स्थापित किया जाता है, और पैकेज अब "उद्यान" नहीं जाते हैं।

यदि एक सीधा कनेक्शन स्थापित नहीं किया जा सकता है, तो कनेक्शन रिले के माध्यम से जारी रहेगा, और सकारात्मक कनेक्शन तक पहुंचने तक प्रत्यक्ष कनेक्शन का प्रयास जारी रहेगा।

VL1 में डायरेक्ट कनेक्शन स्थापित करने के लिए अन्य फीचर्स भी शामिल हैं, जिनमें LAN की सहकर्मी से सहकर्मी खोज, सममित IPv4 NAT ट्रैवर्सल के लिए पोर्ट भविष्यवाणी और स्थानीय भौतिक LAN पर उपलब्ध uPnP और / या NAT-PMP का उपयोग करते हुए स्पष्ट पोर्ट मैपिंग शामिल हैं।

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▍VL2 - SDN प्रबंधन सुविधाओं के साथ VXLAN- जैसे ईथरनेट वर्चुअलाइजेशन प्रोटोकॉल। ओएस और अनुप्रयोगों के लिए एक परिचित संचार वातावरण ...

वीएल 1 के विपरीत, वीएल 2 नेटवर्क (वीएलएएन) का निर्माण और उनके लिए नोड्स का कनेक्शन, साथ ही साथ उनके प्रबंधन के लिए, उपयोगकर्ता को सीधे भाग लेने की आवश्यकता होती है। वह एक नेटवर्क नियंत्रक का उपयोग करके ऐसा कर सकता है। वास्तव में, यह एक नियमित ZeroTier नोड है जहां नियंत्रक के कार्यों को दो तरीकों से नियंत्रित किया जाता है: या तो सीधे, फ़ाइलों को बदलकर, या, जैसा कि डेवलपर दृढ़ता से अनुशंसा करता है, प्रकाशित एपीआई का उपयोग करके।

आभासी नेटवर्क के प्रबंधन की यह विधि ZeroTier एक साधारण व्यक्ति के लिए बहुत सुविधाजनक नहीं है, इसलिए कई GUI हैं:

• डेवलपर ZeroTier से एक, सास मॉडल द्वारा प्रदान किए गए सार्वजनिक क्लाउड समाधान के रूप में उपलब्ध है, जिसमें चार सदस्यता योजनाएं शामिल हैं, जिसमें नि: शुल्क शामिल है, लेकिन प्रबंधित उपकरणों की संख्या और समर्थन के स्तर तक सीमित है
• दूसरा स्वतंत्र डेवलपर से है, जिसे कार्यक्षमता में कुछ हद तक सरलीकृत किया गया है, लेकिन ऑन-प्रिमाइसेस या क्लाउड संसाधनों के उपयोग के लिए एक निजी ओपनसोर्स समाधान के रूप में उपलब्ध है।

वीएल 2 परत को वीएल 1 के शीर्ष पर लागू किया जाता है और इसके द्वारा परिवहन किया जाता है। उसी समय, यह वीएल 1 स्तर के समापन बिंदु के एन्क्रिप्शन और प्रमाणीकरण को विरासत में मिला है, और क्रेडेंशियल्स पर हस्ताक्षर करने और सत्यापित करने के लिए अपनी असममित कुंजी का भी उपयोग करता है। वीएल 1 परत आपको भौतिक नेटवर्क की मौजूदा टोपोलॉजी के बारे में चिंता किए बिना वीएल 2 को लागू करने की अनुमति देता है। यही है, कनेक्टिविटी मुद्दे और रूटिंग दक्षता वीएल 1 स्तर के कार्य हैं। यह समझना महत्वपूर्ण है कि वीएल 2 आभासी नेटवर्क और वीएल 1 रास्तों के बीच कोई संबंध नहीं है। एक वायर्ड लैन में वीएलएएन मल्टीप्लेक्सिंग की तरह, कई सामान्य नेटवर्क सदस्यता साझा करने वाले दो नोड्स अभी भी उनके बीच केवल एक वीएल 1 (वर्चुअल केबल) पथ होगा।

प्रत्येक वीएल 2 नेटवर्क (वीएलएएन) की पहचान ज़ीरोटियर नेटवर्क के 64-बिट (16 हेक्साडेसिमल अंक) द्वारा की जाती है, जिसमें ज़ीरोटियर नियंत्रक का 40-बिट पता और 24-बिट संख्या होती है जो इस नियंत्रक द्वारा बनाए गए नेटवर्क की पहचान करती है।

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

जब एक नोड एक नेटवर्क से जुड़ता है या नेटवर्क कॉन्फ़िगरेशन अपडेट का अनुरोध करता है, तो यह नेटवर्क कंट्रोलर (स्तर वीएल 1 के माध्यम से) को नेटवर्क कॉन्फ़िगरेशन अनुरोध संदेश भेजता है। फिर नियंत्रक नेटवर्क पर इसे खोजने के लिए नोड के वीएल 1 पते का उपयोग करता है और इसे उचित प्रमाण पत्र, क्रेडेंशियल और कॉन्फ़िगरेशन जानकारी भेजता है। वीएल 2 आभासी नेटवर्क के दृष्टिकोण से, वीएल 1 ज़ीरोटियर पतों को वैश्विक पैमाने के एक विशाल आभासी स्विच पर पोर्ट नंबर के रूप में माना जा सकता है।

इस नेटवर्क में भाग लेने वाले नोड्स को नेटवर्क नियंत्रकों द्वारा जारी किए गए सभी क्रेडेंशियल्स को नियंत्रक की गुप्त कुंजी के साथ हस्ताक्षरित किया जाता है ताकि सभी नेटवर्क प्रतिभागी उन्हें सत्यापित कर सकें। क्रेडेंशियल्स में नियंत्रक द्वारा निर्मित टाइमस्टैम्प्स होते हैं, जो नोड के स्थानीय सिस्टम घड़ी तक पहुंचने के बिना सापेक्ष तुलना की अनुमति देता है।

क्रेडेंशियल केवल उनके मालिकों को जारी किए जाते हैं, और फिर उन साथियों को भेजे जाते हैं जो नेटवर्क पर अन्य नोड्स के साथ डेटा का आदान-प्रदान करना चाहते हैं। यह नेटवर्क को नोड्स पर बड़ी मात्रा में क्रेडेंशियल्स को कैश करने की आवश्यकता के बिना एक विशाल आकार को स्केल करने की अनुमति देता है या लगातार नेटवर्क नियंत्रक का उपयोग करता है।

ZeroTier नेटवर्क एक साधारण प्रकाशन / सदस्यता प्रणाली के माध्यम से मल्टीकास्ट का समर्थन करते हैं।

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जब कोई नोड विशिष्ट वितरण समूह के लिए मल्टीकास्ट मेलिंग प्राप्त करना चाहता है, तो वह इस समूह में नेटवर्क के अन्य सदस्यों के साथ सदस्यता की घोषणा करता है जिसके साथ यह जुड़ा हुआ है और नेटवर्क नियंत्रक के लिए है। जब कोई नोड मल्टीकास्ट मेलिंग भेजना चाहता है, तो यह हाल के प्रकाशनों के अपने कैश तक पहुंचता है और समय-समय पर अतिरिक्त प्रकाशनों का अनुरोध करता है।

प्रसारण (ईथरनेट ff: ff: ff: ff: ff: ff) एक बहुस्त्र्पीय समूह माना जाता है, जिसके सदस्य सदस्य होते हैं। जरूरत न होने पर ट्रैफिक को कम करने के लिए इसे नेटवर्क स्तर पर निष्क्रिय किया जा सकता है।

ZeroTier एक वास्तविक ईथरनेट स्विच का अनुकरण करता है। यह तथ्य एक पारंपरिक ईथरनेट पुल का उपयोग करके डेटा लिंक स्तर पर अन्य ईथरनेट नेटवर्क (वायर्ड लैन, वाईफाई, वर्चुअल बैकप्लेन, आदि) के साथ बनाए गए वर्चुअल नेटवर्क के संयोजन की अनुमति देता है ।

पुल के रूप में कार्य करने के लिए, नेटवर्क नियंत्रक को नेटवर्क नोड को इस तरह से नामित करना चाहिए। यह योजना सुरक्षा कारणों से लागू की गई है, क्योंकि सामान्य नेटवर्क नोड्स को अपने मैक पते के अलावा किसी अन्य स्रोत से यातायात भेजने की अनुमति नहीं है। पुलों द्वारा असाइन किए गए नोड्स मल्टीकास्ट एड्रेसिंग एल्गोरिथ्म के एक विशेष मोड का भी उपयोग करते हैं, जो समूह सब्सक्रिप्शन और सभी प्रसारण ट्रैफ़िक और एआरपी अनुरोधों की प्रतिकृति के दौरान उनके साथ अधिक आक्रामक और संबोधित करते हैं।

स्विच में सार्वजनिक और तदर्थ नेटवर्क, एक QoS तंत्र और एक नेटवर्क नियम संपादक बनाने की क्षमता भी है।

▍Uzel:

ZeroTier One एक ऐसी सेवा है जो लैपटॉप, डेस्कटॉप, सर्वर, वर्चुअल मशीन और कंटेनरों पर चलती है, जो एक वीपीएन क्लाइंट की तरह वर्चुअल नेटवर्क पोर्ट के जरिए वर्चुअल नेटवर्क से कनेक्शन प्रदान करता है।

सेवा को स्थापित करने और शुरू करने के बाद, आप उनके 16 अंकों के पते का उपयोग करके वर्चुअल नेटवर्क से जुड़ सकते हैं। प्रत्येक नेटवर्क सिस्टम में एक वर्चुअल नेटवर्क पोर्ट की तरह दिखता है, जो एक नियमित ईथरनेट पोर्ट के समान व्यवहार करता है।

ZeroTier One वर्तमान में निम्नलिखित OS और सिस्टम के लिए उपलब्ध है।

ऑपरेटिंग सिस्टम:

• Microsoft Windows - MSI इंस्टॉलर x86 / x64
• MacOS - PKG इंस्टॉलर
• Apple iOS - ऐप स्टोर
• Android - Play Store
• लिनक्स - DEB / RPM
• FreeBSD - FreeBSD पैकेज

NAS:

• Synology NAS
• QNAP NAS
• डब्ल्यूडी मायक्लाउड एनएएस

अन्य:

• डॉकर - डॉकटर फ़ाइल
• OpenWRT - सामुदायिक बंदरगाह
• ऐप एम्बेडिंग - SDK (libzt)

उपरोक्त सभी को संक्षेप में कहने के लिए, मैं कहूंगा कि ZeroTier आपके भौतिक, आभासी या क्लाउड संसाधनों को एक सामान्य स्थानीय नेटवर्क में संयोजित करने के लिए एक उत्कृष्ट और तेज़ उपकरण है, इसे VLANs में विभाजित करने और विफलता के एक बिंदु के अभाव की संभावना है।

हेबर के लिए ज़ीरोटियर के बारे में पहले लेख के प्रारूप में एक सैद्धांतिक भाग के साथ - शायद सभी! अगले लेख में, मैं ZeroTier पर आधारित एक वर्चुअल नेटवर्क इन्फ्रास्ट्रक्चर के निर्माण का अभ्यास करने की योजना बना रहा हूं, जहां एक निजी ओपन सोर्स GUI टेम्पलेट के साथ VDS का उपयोग नेटवर्क नियंत्रक के रूप में किया जाएगा।

प्रिय पाठकों! क्या आप अपने प्रोजेक्ट्स में जीरो टियर तकनीक का इस्तेमाल करते हैं? यदि नहीं, तो आप अपने संसाधनों को एक सामान्य नेटवर्क में संयोजित करने के लिए किन उपकरणों का उपयोग करते हैं?