Лабораторная работа №1: Подготовка инфраструктуры и сети

Цель работы

Научиться создавать виртуальные машины, настраивать между ними сетевое взаимодействие и организовывать безопасный доступ по SSH с использованием ключей.

Основные теоретические положения

1. Виртуализация

Технология, позволяющая запускать несколько изолированных операционных систем (гостевых ОС) на одном физическом компьютере (хосте). Это основа для создания воспроизводимых и изолированных сред.

Рекомендуемая литература: Что такое виртуализация? (Red Hat)

2. Сетевые режимы VirtualBox

Для связи ВМ с внешним миром и между собой используются разные сетевые режимы. В этой работе мы используем два ключевых:

NAT (Network Address Translation): Позволяет ВМ выходить в интернет через хост-машину. ВМ находится за “виртуальным роутером” и не видна из внешней сети. Идеально для скачивания пакетов.
Виртуальный адаптер хоста (Host-only Adapter): Создает полностью изолированную виртуальную сеть, в которую входят хост-машина и выбранные ВМ. Машины в этой сети могут общаться друг с другом, но не имеют доступа в интернет через этот адаптер. Идеально для создания внутренней сети проекта.
Рекомендуемая литература: Глава 6. Виртуальные сети (Документация VirtualBox)

3. SSH (Secure Shell)

Протокол для безопасного удаленного управления операционной системой. Состоит из двух частей: клиента (ssh) для подключения и сервера (sshd), который принимает подключения. Аутентификация по ключу является промышленным стандартом, так как она гораздо безопаснее паролей.

Рекомендуемая литература: SSH-ключи: инструкция по использованию

Задания для выполнения

Создание виртуальных машин (25 мин):
- Установить VirtualBox, если он не установлен.
- Создать три виртуальные машины: Main-server, Web-node, Db-node.
- Рекомендуемые параметры: 1 CPU, 1-2 ГБ RAM, 10-20 ГБ диск, ОС Ubuntu Server 22.04.
- Для каждой ВМ настроить два сетевых адаптера:
  1. Адаптер 1: NAT — для доступа в интернет.
  2. Адаптер 2: Виртуальный адаптер хоста — для связи между ВМ.
Базовая настройка ОС и сети (35 мин):
- Запустить все три ВМ и выполнить первоначальную настройку ОС.
- (ВАЖНО) Установка SSH-сервера: На Web-node и Db-node убедитесь, что установлен SSH-сервер. Если его нет, установите и запустите:
  Terminal window
```
sudo apt update
sudo apt install openssh-server
sudo systemctl enable ssh --now
```
- Настроить статические IP-адреса для второго сетевого адаптера. Откройте файл /etc/netplan/01-netcfg.yaml (или аналогичный) и приведите его к виду:
```
network:
  version: 2
  ethernets:
    enp0s3: # Имя первого адаптера (NAT)
      dhcp4: true
    enp0s8: # Имя второго адаптера (Host-only)
      dhcp4: no
      # IP-адреса: .10 для Main-server, .11 для Web-node, .12 для Db-node
      addresses: [192.168.56.11/24] # Укажите правильный IP для каждой машины!
```
- Применить конфигурацию (sudo netplan apply).
- Проверить сетевую связность между машинами с помощью команды ping. С Main-server должны “пинговаться” 192.168.56.11 и 192.168.56.12.
Настройка беспарольного доступа по SSH (30 мин):
- На управляющей машине Main-server сгенерировать пару SSH-ключей: ssh-keygen -t rsa -b 4096. На все вопросы можно нажимать Enter.
- Скопировать публичный ключ с Main-server на Web-node и Db-node с помощью утилиты ssh-copy-id:
  Terminal window
```
ssh-copy-id user@192.168.56.11
ssh-copy-id user@192.168.56.12
```
- Проверить, что с Main-server можно зайти на Web-node и Db-node по SSH без ввода пароля.

Контрольные вопросы

Зачем в лабораторной работе используется два сетевых адаптера для каждой ВМ?
В чем разница между SSH-клиентом и SSH-сервером?
В чем преимущество SSH-ключей перед парольной аутентификацией?
Какая команда используется для проверки сетевой доступности другого хоста?