Linux 网络配置和管理

一、基本概念：

1、协议protocol：约定收发双方能理解的数据格式。

2、分层：将复杂任务分解为简单的任务。

3、MAC：Media Access Control介质访问控制。

二、网络类型：

1、CSMA/CD:监听到网络空闲即立即发送信息，边发送边监听。

著名的以太网就采用这种方式发送信息。

        单工：要么发，要么收。

双工：收发同时，互不影响。

CSMA/CD设备:

a、Hub：集线器，接收双方在接收信息就独占线路，其他接收双方只能等待。可见效率较低。

现在已经很少用Hub。

b、网桥（只有两个端口）：网桥解决了冲突域的问题。能暂存数据，内部有地址数据表格且内部有多个线路，

在接收信息是临时建立一通路，接发完毕断开。可见效率较高。

  交换机（MAC表）（多端口的网桥）：但是不能解决广播域的问题。

  路由器（路由表）：用来隔断广播域的问题，从而解决了广播域的问题。

  从而实现了跨网络通信，又能有效解决广播域的问题。

  IP：四段:网络地址和主机地址

  A大网络：0 000 0000-0 111 1111:0-127，第一段为网络地址，并且规定第一位为0，其他为主机地址

  B中网络：10 00 0000-10 11 1111:128-191，前两段为网络地址，并且规定前两位为10，其他为主机地址

  C小网络：110 0 0000-110 1 1111:192-223，前三段为网络地址，并且规定前三位为110，其他为主机地址

  主播地址 1110 0000-1110 1111:224-239

  测试网络 1111 0000-1111 1111:240-255

  全0：网络地址

  全1：广播地址

  A：1-126:

2^7个网络

每个网络中的主机：2^24-2

默认掩码：255.0.0.0

1私有网络：10.0.0.0

  B:128-191

2^14个网络

每个网络中的主机：2^16-2

默认掩码：255.255.0.0

16个私有网络：172.16.0.0-172.31.0.0

  C:192-223

2^21个网络

每个网络中的主机：2^8-2

默认掩码：255.255.255.0

256个私有网络：192.168.0.0-192.168.255.0

  子网掩码：网络地址为1，主机地址为0，因此小公司的子网掩码为225.255.255.0

    1-4：通信，在内核空间解析完成。

    物理层：物理介质，封装前导码。

    链路层：数据帧，封装源mac和目标mac，只能完成从一个物理设备到另一个物理设备间通信。

    网络层：数据包，IP协议。路由器就工作在此层上。

    传输层：用于标记进程即端口（0-65535），TCP/UDP协议。

     TCP：0-65535，Transimission Control Protocol

     UDP：0-65535 User Datagram Protocol 用户数据包协议

     Socket套接字:由IP+Port组成。

    5-7：资源，在用户空间解析完成。

    会话层：保持会话

    表示层：标记资源展示。

    应用层：标记资源，即以什么格式的文件返回给客户端。

    TCP：有连接协议，建立逻辑连接。

     建立连接：需要三次握手。

     SYN=1，ACK=0，FIN=0

     SYN=1，ACK=1，FIN=0

     SYN=1，ACK=1，FIN=0

     断开连接：需要四次握手。

2、Token Ring：令牌环网。

三、配置主机接入TCP/IP网络：

IP/Netmask（掩码）

路由：提供与非本地网络的主机进行通信。

     主机路由：host

     网络路由：net

     默认路由：default，又叫网关。

DNS服务器：

主DNS服务器。

备用DNS服务器。

主机名：

四、网络配置：

1、静态指定：必须配置IP、Netmask这两项，配置这两项后能完成本地网络通信。

    要想完成与其他网络通信必须“路由(网关)和DNS服务器”

   1.1IP属于内核，只是显示在网卡上。

   1.2配置IP:

   a、网络设备服务配置文件：配置IP信息，在机器启动时读取，完成IP配置长久有效。

   b、GUI/TUI:文本窗口/图形窗口。

      TUI界面：#system-config-network-tui，配置结束后将保存至配置文件中。

注意通过setup选择network-configration可以打开TUI界面。

      GUI：图形界面。点击鼠标可以配置。极少用。

   c、用户空间的命令行工具：立即生效，单不会长久有效。ifconfig和iproute2

     ifconfig:

ifconfig无参数：显示所有活动接口的相关信息，部分显示结果说明如下:

Link encap:Ethernet 以太网。

HWaddr:mac地址

inet addr：ip地址

Bcast：广播地址

Mask：掩码

MTU：最大传输单元，如1500。

RX：接收报文信息。

TX：传送报文信息。

lo：本地回环地址信息。

ifconfig Interface：仅显示指定接口的相关信息。如ifconfig  eth0

用ifconfig设置IP：

长格式：

ifconfig Interface IP netmask MASK:ifconfig eth0 192.168.1.1 netmask 255.255.255.0

短格式：

ifconfig Interface IP/MASK:ifconfig eth0 172.16.100.7/16

     route:显示路由信息，

-n：使用数字格式显示，不反解地址到主机名。

route add:添加路由

-host HOST_IP gw next_hop(dev device)

-net Net_ADDR

-net 0.0.0.0 目标地址为任意地址

route del：删除路由

-host HOST_IP

-net NET_ADDR

2、动态配置：

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)服务器

/etc/resolv.conf

DNS 服务器指向：需要在/etc/resolv.conf配置，最多配置三个。

nameserver DNS_SERVER_IP

正解测试：#dig -t A FQDN,如#dig -t A www.baidu.com

        反解测试：#dig -x IP ,如#dig -x 115.239.210.27

3、网络设备如何表示：

内核识别设备:驱动

以太网设别：ethX,如eth0,eth1,eth2...

4、服务脚本：多数为控制运行于后台守护进程，接收参数 {start|stop|restart|status}

配置某服务开机自动启动：chkconfig Srv_Script_Name on

禁止开机自动启动：chkconfig Srv_Script_Name off

查看：：chkconfig --list Srv_Script_Name

调用机制：# /etc/init.d/Script_Name {start|stop|restart|status}

与网络设备相关的服务脚本：她们通常能够读取网络设备的胚子文件，并实现其配置生效或失效的管理功能。

CentOS 5/6 :网络服务脚本:/etc/init.d/network

CentOS 6还有一个单独的服务脚本:网络服务脚本:/etc/init.d/NetworkManager

注意：集群等配置需要关闭NetworkManager：即执行 chkconfig NetworkManager off

网络配置文件有两类（/etc/sysconfig/network-scripts）：

配置IP、掩码、网关:

以太网：ifcfg-ethX

ppp:ifcfg-pppX

ifcfg-ethX的配置文件：

  DEVICE="eth0"：此配置关联的设备，设备名要与文件名ifcfg-后的内容保持一致。

  BOOTPROTO="dhcp"：引导协议，{none|static|dhcp（动态获取）|bootp}

  HWADDR="00:0C:29:8C:D0:8F"：MAC地址，要与真实MAC保持一致，可省略。

  IPV6INIT="yes"：是否自动初始化IPV6协议地址。

  NM_CONTROLLED="yes"：是否接受NetworkManager脚本控制{yes|no}

  ONBOOT="yes"：是否关机自动启用此网络设备{yes|no}

  TYPE="Ethernet"：设备类型，如Ethernet,Bridge

  UUID="a9aa12e9-0450-497d-bc7d-909f1b0fd5cf"：唯一标示，可省略。

  IPADDR=192.168.127.135:IP地址

  NETMASK=255.255.255.0：掩码

  GATEWAY=10.0.0.1：默认网关

  DNS1=10.0.0.1

  USERCTL=no：是否允许普通用户启用或者禁用此网络设备。

  注意：BOOTPROTO="dhcp"，则后面关于IP/NETMASK/GATEWAY/DNS等的配置无效，因为是动态获取。

原理同window的动态IP获取。

        在ifcfg-ethX中配置的内容永久有效，通过ifconfig配置的内容临时有效，重启失效。

配置路由：

route-ethX

route-pppX

      route-ethX的配置文件：每行一个行配置的路径条目

例如：192.168.0.0/24 via 172.6.100.177，同route add -net  192.168.0.0/24 gw 172.6.100.177

在route-ethX中配置的内容永久有效，用route add 配置的内容临时有效，重启失效。

   配置的格式1为：DEST via NEXT_HOP，如上例。

   配置的格式2为：ADDRESS#=DEST

  NETMASKE#=Netmask

  GATEWAY#=Gateway

例如：如格式1用格式2配置如下：

  ADDRESS0=192.168.0.0

  NETMASKE0=255.255.255.0

  GATEWAY0=172.6.100.177

5、iproute2(ip,ss):注意比较复杂用的比较少。

6、网络管理或监测的相关工具：

   ping:

-c(count) :指定ping的次数。如：ping -c 2 www.baidu.com

   traceroute:获取从当前主机到达目标主机所经过的路由（网关），不过一般服务器禁止traceroute。

   netstat：执行速度有点慢。

-n：数字格式显示

-t：tcp协议的链接

-u：udp协议的链接

-l：监听状态的链接

-a：所有状态的链接

-p：链接相关的进程

-r:显示路由表

常用组合：netstat -tan

 netstat -tuan

 netstat -tunl

         netstat -rn

   ss：执行速度比netstat要快。

-n：数字格式显示

-t：tcp协议的链接

-u：udp协议的链接

-l：监听状态的链接

-a：所有状态的链接

-p：链接相关的进程

-e：显示扩展信息

-m：显示套接字链接使用的内存信息

-o state {established建立的链接|listen 监听的链接}

   ethtool ethX:显示设备接口属性，如ethtool eth0

   ethtool -S ethX：显示设备接口统计数据。