Linux網絡管理基礎

• 動態路由

• Bonding

• Network Teaming

• 靜態路由實驗

Linux的網絡管理，了解基本的網絡知識是基礎，除此，要掌握好ifconig命令、ip命令、nmcli命令（CentOS 7),以及涉及到網絡的配置文件。

配置動態路由：

通過守護進程獲取動態路由，安裝quagga包，支持RIP、OSPF、BGP，通過命令vtysh配置。

[root@centos6 ~]#yum -y install quagga

切換到服務啟動腳本目錄下啟動或者直接servifce啟動：

查看OSPF是否啟動

[root@centos6 /etc/rc.d/init.d]#./ospfd status
ospfd is stopped
[root@centos6 /etc/rc.d/init.d]#./ospfd start   # 啟動
[root@centos6 /etc/rc.d/init.d]#./ospfd status  
ospfd is stopped                                # 沒有成功啟動
[root@centos6 /etc/rc.d/init.d]#

此時：
[root@centos6 /etc/rc.d/init.d]#cd /etc/quagga
[root@centos6 /etc/quagga]#lsbgpd.conf.sample   ospf6d.conf.sample  ripd.conf.sample    vtysh.conf         
zebra.confbgpd.conf.sample2  ospfd.conf.sample   ripngd.conf.sample  vtysh.conf.sample  zebra.conf.sample
[root@centos6 /etc/quagga]#mv ospfd.conf.sample ospfd.conf  # 重命名，去掉.sample
[root@centos6 /etc/quagga]#

再次啟動OSPF:
[root@centos6 ~]#service ospfd start
Starting ospfd:                                            [  OK  ]
[root@centos6 ~]#service ospfd status
ospfd (pid 2420) is running...
[root@centos6 ~]#

我們來運行一下OSPF:

Bonding

所
謂Bonding，就是將多塊網卡綁定同一IP地址對外提供服務，從而實現高可用或負載均衡，其實現思路類似于思科網絡中的二層或三層的鏈路聚合，兩個不
同的路由器接口不可能設置同一個IP,同樣兩個不同的網卡也不可能設置同一個IP,于是，Bonding就將兩塊網卡虛擬成一塊網卡對外提供服務，此時，
物理網卡會被修改為同一MAC地址；

Bonding有三種不同的模式Mode:

 Mode 0 (balance-rr)
輪轉（Round-robin）策略：從頭到尾順序的在每一個slave接口上面發送數據包。
本模式提供負載均衡和容錯的能力

 Mode 1 (active-backup)
活動-備份（主備）策略：在綁定中，只有一個slave被激活。當且僅當活動的slave接口失敗時才會激活其他slave。
為了避免交換機發生混亂此時綁定的MAC地址只有
一個外部端口上可見

 Mode 3 (broadcast)
廣播策略：在所有的slave接口上傳送所有的報文。本模式提供容錯能力。

在進行Bonding試驗之前，我們需要先了解網卡別名與設備別名以及網絡接口識別并命令的udev相關配置文件！

網卡別名： 將多個IP地址綁定到一個NIC上，類似于網絡中的子接口概念。

eth0:1 、eth0:2、eth0:3

[root@centos6 ~]#ifconfig eth0:0 10.1.250.11/24 
[root@centos6 ~]#ifconfig eth0:1 10.1.251.11/14
[root@centos6 ~]#

如果你擁有一個網卡的話，你就可以避免在多個IP地址之間來回切換了！

再試試ip命令：

[root@centos6 ~]#ip addr add 10.1.251.55/24 dev eth1 label eth1:0
[root@centos6 ~]#ip addr add 10.1.250.66/16 dev eth1 label eth1:1
[root@centos6 ~]#ip addr add 192.168.10.1/24 dev eth1 label eth1:1

以上配置，重啟網絡服務后失效?。?！

設備別名： 為每個設備別名生成獨立的接口配置文件

別暈先，不管是網卡別名還是設備別名，它們都是別名，網卡也是設備，所以它們本質是指的是同一個“實現”，只不是實現方式不同罷了，前者是直接命令行實現，臨時有效，而后者是直接寫配置文件，讓其永久生效。注意，在寫設備別名的配置文件時，要關閉NetworkManager服務！且必須為靜態聯網！重啟有效！

[root@centos6 ~]#service NetworkManager stop 
Stopping NetworkManager daemon:                            [  OK  ]
[root@centos6 ~]#
[root@centos6 ~]#chkconfig NetworkManager off   # 永久關閉此服務
[root@centos6 ~]#

在網絡配置文件目錄直接創建

[root@centos6 /etc/sysconfig/network-scripts]#cat ifcfg-eth0:0
DEVICE=eth0:0
IPADDR=192.168.10.1
PREFIX=24
ONPARENT=yes
[root@centos6 /etc/sysconfig/network-scripts]#

udev配置文件

網絡接口識別并命名相關的udev配置文件：

/etc/udev/rules.d

安裝與卸載網卡

dmesg, ethtool
modprobe, rmmod

dmesg命令被用于檢查和控制內核的環形緩沖區。kernel會將開機信息存儲在ring buffer中。若是開機時來不及查看信息，可利用dmesg來查看。開機信息保存在/var/log/dmesg文件里.

ethtool命令用于獲取以太網卡的配置信息，或者修改這些配置。這個命令比較復雜，功能也多。其信息來源于網卡驅動層，即TCP/IP協議的鏈路層。

modprobe命令用于智能地向內核中加載模塊或者從內核中移除模塊。

查看網卡：
    dmesg |grep –i eth
    ethtool -i eth0
卸載網卡驅動：
    modprobe -r e1000
    rmmod e1000
裝載網卡驅動：
    modprobe e1000

OK,我們再裝載上網卡吧。

通過以上例子，我們對網上與網絡的基本配置也有了一定的感知，現在就讓我們來做一個Bonding吧！

1. 創建bonding設備配置文件

Bonding是一個邏輯上的概念，即一個虛擬網卡，所以，設置好bonding配置文件后，必須要有物理網卡的支撐。即指定MASTER與SLAVE,MASTER就是bonding設備，SLAVE就是物理網卡。

這
個bonding配置文件跟普通的網卡配置文件大體相同，就是多了一條bonding的特有選項：BONDING_OPTS，子選項miimong表示鏈
路檢測時間間隔，單位毫秒，如果miimon=100，那么系統每100ms 監測一次鏈路連接狀態，如果有一條線路不通就轉入另一條線路
mode表示Bonding的模式。

[root@centos6 /etc/sysconfig/network-scripts]#cat ifcfg-bond0 
DEVICE=bond0
BOOTPROTO=static
IPADDR=10.1.255.11
PERFIX=16
DNS1=114.114.114.114
DNS2=8.8.8.8
GATEWAY=10.1.0.1
BONDING_OPTS="miimon=100 mode=1"
[root@centos6 /etc/sysconfig/network-scripts]#
[root@centos6 /etc/sysconfig/network-scripts]#cat ifcfg-eth0
DEVICE=eth0
ONBOOT=yes
SLAVE=yes
MASTER=bond0
[root@centos6 /etc/sysconfig/network-scripts]#cat ifcfg-eth1
DEVICE=eth1
ONBOOT=yes
SLAVE=yes
MASTER=bond0
[root@centos6 /etc/sysconfig/network-scripts]#

重啟網絡服務，使bonding生效：

2. 查看bonding狀態

4. 測試Bonding

Down掉目前bond0的活動網卡eth0

看bond0的IP是否還在繼續ping

查看目前bond0活動的網卡

由此，bonding的mode1主備模式已成功切換！

此時我們再重啟網卡eth0，看其能否再次搶占活動接口，如果不能，我們再重啟網絡服務，看其能否搶占活動網卡。

我們發現，eth0重啟后也沒能再次搶占為活動接口，這樣也在一定程序上使網絡相對穩定。好吧，我們再來重啟網絡服務。

重啟網絡服務后，eth0成功搶占為活動接口。

3. 刪除bonding：Down掉bond接口，刪除其配置文件，重啟網絡服務

至此，我們小結下網絡配置文件的主要格式：

ONBOOT：在系統引導時是否激活此設備
TYPE：接口類型；常見有的Ethernet, Bridge
UUID：設備的惟一標識
IPADDR：指明IP地址
NETMASK：子網掩碼
GATEWAY: 默認網關
DNS1：第一個DNS服務器指向
DNS2：第二個DNS服務器指向
USERCTL：普通用戶是否可控制此設備
PEERDNS：如果BOOTPROTO的值為“dhcp”，是否允許dhcp server
分配的dns服務器指向信息直接覆蓋至/etc/resolv.conf文件中

Network Teaming

網
絡組Network Teaming, 其實就是高級版本的Bonding, 所謂網絡組，就是將多個網卡聚合在一起，從而實現冗錯和提高吞吐量。
相比于bonding,可以提供更好的性能和擴展性，網絡組由內核驅動和teamd守護進程實現。網絡組功能主要由nmcli命令實現，nmcli是一個
命令集，在CentOS 7上有較好的支持。

其有多種方式的runner:

多種方式runner
    broadcast
    roundrobin
    activebackup
    loadbalance
    lacp (implements the 802.3ad Link Aggregation Control
    Protocol)

網絡組的特性：

啟動網絡組接口不會自動啟動網絡組中的port接口
啟動網絡組接口中的port接口不會自動啟動網絡組接口
禁用網絡組接口會自動禁用網絡組中的port接口
沒有port接口的網絡組接口可以啟動靜態IP連接
啟用DHCP連接時，沒有port接口的網絡組會等待port接口的加入

nmcli命令

NAME
   nmcli - command‐line tool for controlling NetworkManager

SYNOPSIS
   nmcli  [ OPTIONS ] OBJECT { COMMAND | help }

   OBJECT := { general | networking | radio | connection | device | agent  }
 OPTIONS := {
   -t[erse]   簡潔的
   -p[retty]  輸出humans
   -m[mode] tabular | multiline
   -f[ields] <field1,field2,...> | all | common
   -e[scape] yes | no   轉義：to escape ':' and '\'
   -n[ocheck]
   -a[sk]
   -w[ait] <seconds>
   -v[ersion]
   -h[elp]
   }
   
connection - start, stop, and manage network connections
COMMAND := { show | up | down | add | edit | modify | delete | reload | load }

device - show and manage network interfaces
COMMAND := { status | show | connect | disconnect | delete | wifi | wimax }

使用示例

nmcli -t -f RUNNING general

          tells you whether NetworkManager is running or not.

nmcli -t -f STATE general

          shows the overall status of NetworkManager.
          
nmcli connection show

          lists all connections NetworkManager has.

 nmcli connection show --active

          lists all currently active connections.

nmcli device status

          shows the status for all devices.

nmcli命令集支持簡寫！

[root@centos7 ~]#nmcli -t -f RUNNING 
generalrunning
[root@centos7 ~]#nmcli -t -f STATE general  
connected
[root@centos7 ~]#
[root@centos7 ~]#nmcli con show --act
NAME                UUID                                  TYPE            DEVICE 
Wired connection 1  a7925ed3-dc18-44d6-9ff4-fed0a3b3ea49  802-3-ethernet  eth1   
virbr0              94c2eaa2-c9d1-4960-a3d3-34e7f785a194  bridge          virbr0 
eth0                3e132822-6672-45f2-8863-b0e905a4d58b  802-3-ethernet  eth0   
[root@centos7 ~]#nmcli device status
DEVICE      TYPE      STATE        CONNECTION         
virbr0      bridge    connected    virbr0             
eth0        ethernet  connected    eth0               
eth1        ethernet  connected    Wired connection 1 virbr0-nic  ethernet  unavailable  --                 
lo          loopback  unmanaged    --                 
[root@centos7 ~]#

接下來，我們來創建一個網絡組，創建網絡組的主要步驟如下：

1. 創建網絡組接口

   nmcli con add type team con-name CNAME ifname
    INAME [config JSON]
    CNAME 連接名，INAME 接口名
    JSON 指定runner方式
    格式：'{"runner": {"name": "METHOD"}}'
    METHOD 可以是broadcast, roundrobin, activebackup, loadbalance, lacp

2. 創建port接口

   nmcli con add type team-slave con-name CNAME
    ifname INAME master TEAM
    CNAME 連接名
    INAME 網絡接口名
    TEAM 網絡組接口名
    連接名若不指定，默認為team-slave-IFACE
    nmcli dev dis INAME
    nmcli con up CNAME
    INAME 設備名CNAME 網絡組接口名或port接口

3. 激活網絡組與port接口

注意：

修改連接配置后，需要重新加載配置
    nmcli con reload
    nmcli con down “system eth0” 可被自動激活
    nmcli con up “system eth0”
    nmcli dev dis eth0 禁用網卡，訪止被自動激活
圖形工具    nm-connection-editor

試驗開始：

創建網絡組接口與port接口，關鍵字：nmcli con add

[root@centos7 ~]#nmcli con add type team con-name team0 ifname team0 config '{"runner":{"name":"activebackup"}}'    
# 創建網絡組接口
team0Connection 'team0' (b831a407-ec7d-4424-a918-c8e1a48ab1c6) successfully added.
[root@centos7 ~]#

[root@centos7 ~]#nmcli con add type team-slave con-name team0-port0 ifname eth0  master team0    
# 創建port接口
eth0Connection 'team0-port0' (9e4984aa-585a-465c-9534-e0660be4eca0) successfully added.
[root@centos7 ~]#
        
[root@centos7 ~]#nmcli con add type team-slave con-name team0-port1 ifname eth1 master team0   
# 創建port接口
eth1Connection 'team0-port1' (e4c70974-97a0-4ab2-867c-16dd70798b20) successfully added.
[root@centos7 ~]#

為網絡組配置IP地址，關鍵字：nmcli con mod

[root@centos7 ~]#nmcli con mod team0 ipv4.addresses 10.1.252.100/24
[root@centos7 ~]#nmcli con mod team0 ipv4.method manual
[root@centos7 ~]#

激活網絡組接口與port接口，關鍵字：nmcli con up

我們還發現在網絡配置文件目錄下自動添加了正如文件：

打開ifcfg-team0

打開ifcfg-team0-port0

當然，ifcfg-team0-port1的內容與其相似！

測試：

查看team0的IP及其狀態:

可見，team0的活動接口為eth0.

Down掉team0-port0

查看活動接口

成功切換到了eth1!

可此時，卻ping不通team0了，我們嘗試著再次激活team0-port1,卻發現能夠正常ping通了！

此處可能上延遲比較大，于是索性再次激活目前的活動接口team0-port1。此處得靠點人品！

Down掉team0-port1

再次UPteam0-port0

eth0成功成為活動接口，并自動ping通team0,測試成功！

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

注意，在網絡組實驗時，不要重啟網絡服務，否則，team0的狀態就會異常！當然此時也就ping不通team0了！如果不慎重啟了網絡服務，則需要重啟激活組接口與port接口，team0的狀態也就正常了，相應地也能夠ping通team0了！

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

靜態路由實驗

實驗環境：

R1,R2

PC1,PC2

拓撲圖如下：

IP規劃：

PC1: 192.168.10.1/24
PC2: 172.16.10.1/16
R1、R2: 10.1.1.0/32

實驗準備：

1. 主機模擬路由器時要開啟路由功能

2. 路由器要關閉NetworkManager服務

3. 關閉防火墻：iptables -F

配置：

1. 配置IP

PC1:

PC2:

R1:

R2:

2. 配置路由

PC1網關

PC2網關

R1路由

R2路由

測試：

PC1與PC2ping各自的網關

PC1與PC2互ping

路由追蹤：

本文主要介紹了Linux中跟網絡相關的的基礎知識，包括如何配置IP與路由，如何創建一個Bonding以及Network Teaming, 最后一個靜態路由的實驗，主要是體驗下數據是如何經過下一跳，如何被路由到目的地。

止戰

2016.9.9