28、深入理解网络及其配置

深入理解网络及其配置

1. 以太网网络基础

以太网网络是最常见的物理层网络类型，IEEE 802 标准文档定义了多种以太网网络，涵盖有线和无线类型。它们具有以下共同特点：
- MAC 地址 ：以太网网络上的所有设备都有一个媒体访问控制（MAC）地址，有时也称为硬件地址。该地址独立于主机的 IP 地址，并且在主机的以太网网络中是唯一的，但不一定在更大的软件网络（如互联网）中唯一。例如，MAC 地址 10:78:d2:eb:76:97。
- 帧传输 ：以太网设备以帧的形式发送消息，帧是包裹发送数据的容器，包含源和目的 MAC 地址。

以太网通常局限于单个网络的硬件层面。例如，若有两个不同的以太网网络，且一台主机同时连接到这两个网络（使用两个不同的网络接口设备），除非设置以太网桥，否则无法直接从一个以太网网络向另一个网络传输帧。这就需要更高的网络层（如互联网层）发挥作用。通常，每个以太网网络也是一个互联网子网。尽管帧不能离开一个物理网络，但路由器可以从帧中提取数据，重新打包并发送到不同物理网络上的主机，这正是互联网的工作方式。

2. 理解内核网络接口

物理层和互联网层需要连接起来，以便互联网层保持其硬件无关的灵活性。Linux 内核在这两层之间进行了划分，并提供了一种称为（内核）网络接口的通信标准来连接它们。配置网络接口时，需将互联网层的 IP 地址设置与物理设备端的硬件标识进行关联。

网络接口通常有能表明底层硬件类型的名称，如 enp0s31f6（PCI 插槽中的接口），这种名称称为可预测网络接口设备名称，因为重启后保持不变。在启动时，接口具有传