【Linux】网络详解

一、Linux 网络基础概念

1. 网络接口

• 物理接口：如以太网网卡（eth0、enp0s3 等，命名规则可能因系统版本不同而变化）、无线网卡（wlan0）。
• 虚拟接口：
  • 回环接口（lo）：IP 地址 127.0.0.1，用于本地进程通信。
  • 虚拟网卡（如 docker0、veth 设备）：常用于容器、虚拟化场景。
  • 隧道接口（如 tun、tap）：用于 VPN 等网络隧道技术。

2. 网络配置核心参数

• IP 地址：标识网络中的设备（如 192.168.1.100）。
• 子网掩码：划分网络位和主机位（如 255.255.255.0）。
• 网关（Gateway）：本地网络与其他网络通信的出口（如 192.168.1.1）。
• DNS 服务器：解析域名为 IP 地址（如 8.8.8.8、114.114.114.114）。

二、网络配置工具

1. 临时配置工具（重启失效）

• ifconfig：

  • 查看接口信息：ifconfig 或 ifconfig eth0。
  • 配置 IP 和子网掩码：ifconfig eth0 192.168.1.100 netmask 255.255.255.0。
  • 启用 / 禁用接口：ifconfig eth0 up / ifconfig eth0 down。

• ip 命令：

  • 查看接口信息：ip addr show 或 ip a。
  • 配置 IP 和子网掩码：ip addr add 192.168.1.100/24 dev eth0。
  • 删除 IP：ip addr del 192.168.1.100/24 dev eth0。
  • 启用 / 禁用接口：ip link set eth0 up / ip link set eth0 down。

• 路由配置：

  • 查看路由表：ip route show 或 ip r。
  • 添加默认网关：ip route add default via 192.168.1.1 dev eth0。
  • 添加静态路由：ip route add 10.0.0.0/24 via 192.168.1.2 dev eth0（访问 10.0.0.0 网段走 192.168.1.2 网关）。

• DNS 临时配置：修改 /etc/resolv.conf（部分系统由服务管理，重启后可能被覆盖）：

  nameserver 8.8.8.8
  nameserver 114.114.114.114
  

2. 永久配置（按系统发行版分类）

• Debian/Ubuntu 系统（使用 netplan，配置文件在 /etc/netplan/）：
  示例配置（/etc/netplan/01-netcfg.yaml）：

  network:
    version: 2
    renderer: networkd
    ethernets:
      eth0:
        addresses: [192.168.1.100/24]
        gateway4: 192.168.1.1
        nameservers:
          addresses: [8.8.8.8, 114.114.114.114]
  

   

  生效配置：sudo netplan apply。

• CentOS/RHEL 系统（使用 nmcli 或修改 /etc/sysconfig/network-scripts/）：

  • 方法 1：nmcli（NetworkManager 命令行工具）：

    nmcli connection modify eth0 ipv4.addresses 192.168.1.100/24
    nmcli connection modify eth0 ipv4.gateway 192.168.1.1
    nmcli connection modify eth0 ipv4.dns "8.8.8.8 114.114.114.114"
    nmcli connection modify eth0 ipv4.method manual  # 手动配置（默认自动 dhcp）
    nmcli connection up eth0  # 生效配置
    

  • 方法 2：修改配置文件（/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0）：

    TYPE=Ethernet
    BOOTPROTO=static  # 静态配置（dhcp 为自动获取）
    NAME=eth0
    DEVICE=eth0
    ONBOOT=yes  # 开机启动
    IPADDR=192.168.1.100
    NETMASK=255.255.255.0
    GATEWAY=192.168.1.1
    DNS1=8.8.8.8
    DNS2=114.114.114.114
    

    
    生效配置：sudo systemctl restart network（CentOS 7）或 sudo nmcli connection reload（CentOS 8+）。

三、网络服务管理

1. 网络服务守护进程

• NetworkManager：主流发行版默认网络管理服务，支持动态配置、WiFi 管理等，命令行工具为 nmcli，图形工具为 nmtui（文本界面）。

  • 启动 / 停止服务：sudo systemctl start/stop NetworkManager。
  • 开机自启：sudo systemctl enable NetworkManager。

• dhclient：动态获取 IP 地址的客户端工具，如 dhclient eth0 为 eth0 接口获取 DHCP 配置。

2. 常用网络服务

• SSH：远程登录服务，默认端口 22，配置文件 /etc/ssh/sshd_config，服务名 sshd。
• Nginx/Apache：Web 服务，默认端口 80（HTTP）、443（HTTPS）。
• DNS：如 bind 服务，负责域名解析，配置文件 /etc/named.conf。
• 防火墙：
  • firewalld（CentOS 7+）：sudo firewall-cmd --zone=public --add-port=80/tcp --permanent（开放 80 端口，永久生效），sudo firewall-cmd --reload（重载配置）。
  • ufw（Ubuntu 默认）：sudo ufw allow 22/tcp（允许 SSH 端口），sudo ufw enable（启用防火墙）。

四、网络测试与故障排查工具

1. 连通性测试

• ping：测试与目标主机的连通性（ICMP 协议），如 ping 8.8.8.8，-c 4 限制发送 4 个包。
• traceroute（或 tracepath）：追踪数据包到达目标的路径，如 traceroute www.baidu.com，查看是否有路由阻塞。

2. 端口与服务测试

• telnet：测试目标端口是否开放，如 telnet 192.168.1.100 80（测试 80 端口）。
• nc（netcat）：多功能网络工具，测试端口：nc -zv 192.168.1.100 80，传输文件：nc 192.168.1.200 1234 < file.txt（发送）与 nc -l 1234 > file.txt（接收）。
• ss：查看端口监听状态（替代 netstat），如 ss -tuln（t：TCP，u：UDP，l：监听，n：数字显示），ss -tuln | grep 80 查看 80 端口是否被监听。

3. DNS 测试

• nslookup：查询域名解析，如 nslookup www.baidu.com，查看解析的 IP 地址。
• dig：更详细的 DNS 查询工具，如 dig www.baidu.com，可查看 DNS 服务器、TTL 等信息。

4. 抓包分析

• tcpdump：命令行抓包工具，如 tcpdump -i eth0 port 80（抓取 eth0 接口 80 端口的数据包），-w capture.pcap 保存到文件（可用 Wireshark 打开分析）。
• wireshark：图形化抓包工具，需安装，适合复杂网络分析。

五、高级网络配置

1. 网络桥接（Bridge）

• 将多个网络接口合并为一个逻辑接口，常用于虚拟机通信，如 KVM 虚拟机桥接物理网卡。
• 示例（ip 命令临时配置）：

  ip link add name br0 type bridge  # 创建桥接接口 br0
  ip link set eth0 master br0  # 将 eth0 加入桥接
  ip link set br0 up  # 启用桥接接口
  

2. VLAN 配置

• 划分虚拟局域网，隔离不同网络流量，如 eth0.10 表示 eth0 接口上的 VLAN 10。
• 示例：

  ip link add link eth0 name eth0.10 type vlan id 10  # 创建 VLAN 10
  ip addr add 192.168.10.100/24 dev eth0.10  # 配置 IP
  ip link set eth0.10 up  # 启用接口
  

3. 网络地址转换（NAT）

• 通过 iptables 实现，如将内网 IP 转换为公网 IP 访问互联网：

  iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth0 -j MASQUERADE  # eth0 为外网接口
  

六、实战故障排查示例

1. 无法上网：

   • 检查接口状态：ip a 确认是否有 IP 地址。
   • 检查网关：ip r 确认默认网关是否正确。
   • 测试 DNS：ping 8.8.8.8 通但 ping www.baidu.com 不通，可能 DNS 配置错误。

2. 端口无法访问：

   • 检查服务是否启动：ps aux | grep 服务名。
   • 检查端口监听：ss -tuln | grep 端口号。
   • 检查防火墙：firewall-cmd --list-ports（CentOS）或 ufw status（Ubuntu）。