Linux运维：网络管理

提前看：本文是Linux运维的学习笔记，之前的Linux命令基础和shell基础，使我们对Linux有系统的认识，但是这个方面的知识点非常多，今天啥也不干，就整理Linux运维各种范围出现的名词性内容进行解释。

一.补充知识

1.CPU、内存、硬盘、网卡

CPU（中央处理器）是计算机的主要组成部分，它负责执行计算机程序中的指令。CPU通常包含一个或多个内核，每个内核都可以执行一个线程，多个内核可以同时执行多个线程，从而提高计算机的处理能力。CPU的性能主要由其时钟频率、核心数、缓存大小等因素决定。

内存（随机访问存储器）是计算机用来暂时存储数据和程序的地方，它可以被CPU快速读取和写入。内存中存储的数据是易失性的，也就是说，在计算机断电后，内存中的数据会被清空。因此，内存主要用于存储操作系统、应用程序和数据等临时信息。

硬盘是一种永久性的存储介质，用来保存操作系统、应用程序和用户文件等信息。与内存不同，硬盘中存储的数据是非易失性的，即使计算机断电，硬盘中的数据也不会丢失。硬盘的性能主要由其转速、接口类型和缓存大小等因素决定。

网卡是计算机连接网络的接口，它允许计算机与其他设备进行通信，例如通过互联网传输数据。网卡可以分为有线和无线两种类型，有线网卡通常使用以太网接口，而无线网卡则支持WiFi等无线通信协议。网卡的性能主要由其带宽、传输速率和网络协议支持等因素决定。

2.Linux常见协议

TCP/IP 协议：TCP/IP 是一种网络通信协议，它规定了计算机之间如何通过互联网进行通信。在 Linux 系统中，绝大部分网络通信都是基于 TCP/IP 协议实现的，例如 HTTP、FTP、SMTP 等等。
SSH 协议：SSH（Secure Shell）是一种安全的远程登录协议，用于在不安全的网络上以加密的方式传输数据。在 Linux 系统中，SSH 协议被广泛应用于远程管理服务器和交换文件等场景。
FTP 协议：FTP（File Transfer Protocol）是一种用来在计算机之间传输文件的协议，在 Linux 系统中，可以使用 FTP 客户端和 FTP 服务器来实现文件上传和下载等操作。
DNS 协议：DNS（Domain Name System）是一种用于将域名转换成 IP 地址的协议。在 Linux 系统中，DNS 协议被广泛应用于解析域名和进行网络地址转换等操作。
SNMP 协议：SNMP（Simple Network Management Protocol）是一种网络管理协议，用于监控和管理网络设备。在 Linux 系统中，SNMP 协议被用于监控网络中的路由器、交换机、服务器等设备。

3.Linux常见开源协议

在 Linux 系统中，常见的开源协议包括：

GNU通用公共许可证（GPL）：GPL 是一种广泛使用的自由软件许可证，它允许用户自由地使用、复制、修改和分发受保护的软件。如果一个软件项目采用了 GPL 许可证，那么任何人都可以自由地获取该软件的源代码，并对其进行修改和再发布，但是必须将修改后的代码同样采用 GPL 许可证。
MIT 许可证：MIT 许可证是一种简单明了的开源许可证，它允许用户自由地使用、复制、修改和分发受保护的软件。相比于 GPL 许可证，MIT 许可证对修改后的代码的限制较少，因此被广泛应用于开源软件社区。
Apache 许可证：Apache 许可证是一种针对开放源代码的软件所设计的许可证协议，它允许用户自由地使用、复制、修改和分发受保护的软件，但是需要保留原始版权信息和声明。Apache 许可证适用于各种类型的软件，从操作系统到应用程序等。
BSD 许可证：BSD 许可证是一种自由软件许可证，它允许用户自由地使用、复制、修改和分发受保护的软件，但是需要保留原始版权信息和声明。相比于 GPL 许可证，BSD 许可证对修改后的代码的限制较少。
Mozilla 公共许可证：Mozilla 公共许可证是一种适用于 Mozilla 项目的开源协议，它允许用户自由地使用、复制、修改和分发受保护的软件。Mozilla 公共许可证要求将修改后的代码同样采用该许可证。

二.Linux网络管理

1.网络配置文件

在Linux系统中，网络配置文件通常存储在 /etc 目录下，以下是一些常用的网络配置文件及其作用：

/etc/network/interfaces：该文件用于配置网络接口信息，例如IP地址、子网掩码、网关、DNS服务器等。
/etc/resolv.conf：该文件用于配置DNS解析服务器。可以通过编辑该文件添加或修改DNS服务器的IP地址。
/etc/hosts：该文件用于设置主机名与IP地址的映射关系。可以通过编辑该文件手动添加主机名和对应的IP地址。
/etc/sysconfig/network：该文件用于设置本机的主机名和默认路由。
/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ethX：该文件用于配置每个网卡的详细信息，其中 X 表示网卡编号，如 ifcfg-eth0 表示第一个网卡。

需要注意的是，不同Linux发行版的网络配置文件可能会有所不同，因此具体使用时需要根据操作系统版本进行调整。

2.相关命令

1.ifconfig

ifconfig命令用于显示和配置网络接口的信息。以下是其基本语法：

ifconfig[interface][options]

其中，

interface

是需要显示或配置的网络接口名称，可以是网卡设备名，如eth0、eth1等。如果省略了interface，则ifconfig会列出所有可用的网络接口信息。

而

options

则是ifconfig支持的选项，包括但不限于以下内容：

up：启动指定的网络接口。
down：关闭指定的网络接口。
inet addr：设置指定网络接口的IP地址。
netmask mask：设置指定网络接口的子网掩码。
broadcast addr：设置指定网络接口的广播地址。
hw ether address：设置指定网络接口的MAC地址。
mtu size：设置指定网络接口的最大传输单元大小。

例如，要显示eth0网卡的详细信息，可以执行以下命令：

ifconfig eth0

要修改eth0网卡的IP地址为192.168.0.100，可以执行以下命令：

ifconfig eth0 192.168.0.100

需要注意的是，在最新版本的Linux中，ifconfig已经被ip命令所取代。因此，建议在使用时优先考虑使用ip命令来管理网络接口。

2.ip

ip命令是用于管理和配置网络接口的工具，它提供了比ifconfig命令更多、更强大的功能。以下是ip命令的基本语法：

ip[options] object command

其中，

object

可以是以下之一：

link：网络接口。
address：网络地址。
route：路由表。
neighbor：邻居表。

而

command

则是针对指定的对象执行的具体操作，包括但不限于以下内容：

add：添加指定对象。
delete：删除指定对象。
show：显示指定对象的详细信息。
set：设置指定对象的属性值。

options

为ip命令的选项，包括但不限于以下内容：

-s：显示较为详细的信息。
-4：使用IPv4协议。
-6：使用IPv6协议。

例如，要显示所有网络接口的IP地址信息，可以执行以下命令：

ip addr show

要修改eth0网卡的IP地址为192.168.0.100，可以执行以下命令：

ip addr add192.168.0.100/24 dev eth0

3.ping

ping命令是一种测试网络连接的工具，用于检查另一台主机是否可达以及到达它所需的时间。以下是ping命令的基本语法：

ping[options] destination

其中，

destination

是需要测试的目标主机的IP地址或域名。

而

options

则是ping命令支持的选项，包括但不限于以下内容：

-c count：指定发送数据包的次数，默认为无限次。
-s size：设置数据包的大小，默认为64字节。
-i interval：指定发送数据包的时间间隔，默认为1秒。
-t ttl：设置数据包的TTL（Time to Live）值，用于限制数据包的生存时间。
-q：以安静模式运行，只显示结果统计信息。

例如，要测试与Google DNS服务器之间的网络连接，可以执行以下命令：

ping8.8.8.8

该命令会向8.8.8.8发送ICMP数据包，并等待回应。如果接收到回应，则说明与目标主机之间的网络连接正常；否则则表示存在网络故障或目标主机不可达。

4.netstat

netstat命令用于显示网络连接、路由和接口的详细信息，可以用来监视网络活动和诊断网络故障。以下是netstat命令的基本语法：

netstat[options]

其中，

options

是netstat支持的选项，包括但不限于以下内容：

-a：显示所有的网络连接和监听端口。
-n：以数字形式显示IP地址和端口号，而不进行反向解析。
-p：显示每个网络连接的进程ID和名称。
-r：显示路由表。
-s：显示统计信息。

例如，要列出所有打开的网络连接及其状态，可以执行以下命令：

netstat -an

该命令会列出所有正在运行的网络连接及其状态（如ESTABLISHED、TIME_WAIT等），以及每个连接所使用的本地和远程IP地址和端口号。

5.nmap

nmap命令是一种常用的网络扫描工具，它可以用来探测主机和端口，以确定网络安全性。以下是nmap命令的基本语法：

nmap [options] target

其中，

target

可以是单个主机、IP地址范围或CIDR表示法的网络地址。而

options

则是nmap命令支持的选项，包括但不限于以下内容：

-sP：仅进行Ping扫描，测试目标是否可达。
-sS：进行TCP SYN扫描，用于探测开放的TCP端口。
-sU：进行UDP扫描，用于探测开放的UDP端口。
-O：进行操作系统探测，尝试识别目标主机所使用的操作系统类型。
-A：进行操作系统和服务版本探测，尝试识别目标主机所使用的操作系统类型以及各个服务的版本信息。

例如，要扫描192.168.1.0/24网段内所有的主机，可以执行以下命令：

nmap -sP 192.168.1.0/24

该命令会通过向每个主机发送ICMP Echo请求，快速地检测它们是否在线。如果一个主机响应了Echo请求，说明它在线；否则则表示它不可达。

6.route

route命令用于设置和显示网络路由表，可以查看当前系统的路由信息、添加或删除路由规则等。以下是route命令的基本语法：

route [options]

其中，

options

是route支持的选项，包括但不限于以下内容：

add：添加一条新的路由规则。
del：删除指定的路由规则。
show：显示当前系统的路由表。
-n：使用数字形式显示IP地址，而不进行反向解析。
-v：显示较为详细的路由表信息。

例如，要添加一条将所有目标IP地址为192.168.0.0/24的数据包发送到网关192.168.1.1的路由规则，可以执行以下命令：

route add -net 192.168.0.0 netmask 255.255.255.0 gw 192.168.1.1

该命令会在当前系统的路由表中添加一条新的路由规则，指定所有目标IP地址为192.168.0.0/24的数据包都应该通过网关192.168.1.1发送。这样，当该系统需要访问192.168.0.0/24网段内的主机时，就会自动将数据包发送到指定的网关进行转发。

7.traceroute

traceroute命令可以用于跟踪网络中数据包的路径，其基本语法如下：

traceroute[选项] 目标主机

其中，目标主机可以是域名或者IP地址。

常用选项包括：

-i：指定发送数据包时使用的源网络接口；
-m：设置TTL（Time To Live）的最大值，即数据包允许经过的最大路由器数；
-p：指定发送数据包时使用的端口号；
-q：设置每个TTL值发送数据包的数量；
-w：设置等待响应的超时时间；
-n：不对IP地址进行反向解析。

除了上述选项之外，还可以结合其他参数来控制traceroute命令的行为。

3.DNS

DNS（Domain Name System）是一种用于将域名转换成IP地址的分布式数据库系统。它允许用户通过易于记忆的域名来访问Internet上的各种服务，而不必记住每个服务的IP地址。

当用户在浏览器中输入一个域名时，浏览器会向本地DNS服务器发送一个查询请求。如果本地DNS服务器缓存了该域名对应的IP地址，则直接返回结果；否则，它会向根DNS服务器发出查询请求。根DNS服务器返回指向顶级域名服务器的IP地址，然后本地DNS服务器再向顶级域名服务器发送查询请求。这个过程一直持续到本地DNS服务器找到负责管理该域名的DNS服务器，并从其获取该域名对应的IP地址。一旦获取到了IP地址，本地DNS服务器就会将它缓存起来，以便下次查询时能够更快地响应。

在Linux系统中，要使用DNS服务，需要进行以下设置：

配置网络接口

首先需要配置网络接口，以便能够访问DNS服务器。可以通过编辑

/etc/network/interfaces

文件来配置网络接口。例如，以下是一个示例文件的内容：

# The loopback network interface
auto lo
iface lo inet loopback

# The primary network interface
auto eth0
iface eth0 inet static
    address 192.168.1.100
    netmask 255.255.255.0
    gateway 192.168.1.1
    dns-nameservers 8.8.8.8 8.8.4.4

其中，

dns-nameservers

后面的IP地址是DNS服务器的地址，可以根据实际情况进行修改。

测试DNS查询

完成网络接口的配置后，就可以测试DNS查询是否正常了。可以执行以下命令来测试：

Copy Code$ nslookup www.google.com

如果返回了

www.google.com

对应的IP地址，则说明DNS查询正常。如果无法查询到IP地址，可以检查一下DNS服务器的IP地址是否正确。

缓存DNS记录

为了加速DNS查询速度，可以在本地缓存DNS记录。可以通过编辑

/etc/nsswitch.conf

文件来配置DNS记录的缓存策略。例如，可以将

hosts

项的值改为如下设置：

hosts:          files dns myhostname

这样就会先从本地文件（

/etc/hosts

）中查找DNS记录，如果没有找到，则会向DNS服务器发出查询请求，并将结果缓存起来。

三.环境设置

1.多网卡绑定

在Linux系统中，可以利用bonding技术将多个网卡绑定成一个虚拟接口，以提高网络吞吐量和可靠性。下面是使用bonding技术实现多网卡绑定的步骤：

安装bonding驱动

首先需要安装bonding驱动。在大多数Linux发行版中，bonding驱动已经包含在内核中了，只需要确保该模块已经被加载即可。如果没有被加载，可以通过执行以下命令来加载该驱动：

Copy Code$ modprobe bonding

配置网络接口

接下来需要编辑

/etc/network/interfaces

文件来配置网络接口。例如，以下是一个示例文件的内容：

# The loopback network interface
auto lo
iface lo inet loopback

# The primary network interface (bond0)
auto bond0
iface bond0 inet static
    address 192.168.1.100
    netmask 255.255.255.0
    gateway 192.168.1.1
    bond-mode balance-rr
    bond-miimon 100
    bond-slaves eth0 eth1

# The secondary network interfaces (eth0 and eth1)
auto eth0
iface eth0 inet manual
    bond-master bond0

auto eth1
iface eth1 inet manual
    bond-master bond0

其中，

bond0

是虚拟接口的名称，

bond-mode

指定了绑定模式，本例中采用的是平衡轮询的绑定模式（

balance-rr

），

bond-miimon

指定了MIIM（Management Information Base）轮询的时间间隔，本例中设置为100毫秒，

bond-slaves

指定了绑定的网卡，本例中是

eth0

和

eth1

。

注意，

eth0

和

eth1

的配置中，使用了

inet manual

选项，表示这两个网卡不需要分配IP地址，而是将它们作为bonding虚拟接口的成员。同时，

bond-master

选项指定了这两个网卡所属的虚拟接口。

重启网络服务

完成上述配置后，需要重启网络服务以使更改生效：

 systemctl restart networking

测试网络连接

完成网络配置后，可以通过ping命令来测试网络连接是否正常：

ping -c 4192.168.1.1

如果返回了4个icmp回显包，则说明网络连接正常了。

使用bonding技术可以提高网络吞吐量和可靠性，但也需要注意一些问题，例如，在使用bonding技术时，必须保证所有绑定的网卡连接到同一个交换机上，否则可能导致网络性能下降或者故障。

2.批量安装系统

批量安装操作系统可以大大提高部署效率和减少工作量。以下是一些常见的批量安装系统的方法：

PXE网络安装

PXE网络安装是一种常用的批量安装系统的方法。通过在网络上搭建一个PXE服务器，将需要安装的操作系统镜像文件以及安装程序放置到该服务器上，然后通过网络引导客户端电脑进行安装。

自动化安装脚本

自动化安装脚本是一种简单但有效的批量安装系统的方法。通过编写自动化安装脚本，可以自动化完成系统安装过程中的各种配置，例如分区、用户设置、软件包选择等。

克隆系统镜像

克隆系统镜像是一种比较直接的批量安装系统的方法。首先在一台电脑上安装好所需的操作系统，并进行相应的配置、安装软件等。然后使用软件将整个系统磁盘的内容完整地复制到其他电脑的硬盘上，进而快速部署多台电脑。

使用自动化部署工具

还可以使用自动化部署工具来实现批量安装系统。这些工具通常具有可视化界面和丰富的功能，支持自定义配置和脚本，能够快速完成系统安装和部署。

无论采用哪种批量安装系统的方法，都需要在保证安全性、可靠性的前提下，尽可能减少手动操作和节约时间。同时也需要根据实际情况选择适合自己的方法，并进行相应的测试和验证。

四.网络知识

1.常见网络设备

路由器

路由器（Router）是一种网络设备，用于在互联网或局域网中转发分组数据包，使得数据包能够正确地从源地址到达目的地址。路由器可以根据网络协议的不同选择最佳路径，将数据传输到目标网络的下一跳。

路由器负责网络之间的通信，它具有以下几个主要特点：

路由器能够将不同的网络连接起来，实现网络间的数据转发与共享。
路由器可以根据网络拓扑和路由协议进行动态路由选择，以便数据能够优先选择最佳路径传输。
路由器支持不同的接口类型和协议，例如以太网、Wi-Fi、ATM等。
路由器可以提供安全性和资源控制功能，如访问控制、防火墙等。

交换机

交换机（Switch）是一种网络设备，用于构建局域网（LAN），它可以将局域网内各种设备连接起来，实现设备之间的通信。交换机通过查找目的MAC地址，将数据包从一个端口转发到另一个端口，从而实现设备之间的通信。

与路由器相比，交换机的主要特点如下：

交换机只能实现局域网内部的通信，无法进行网络之间的互联。
交换机支持不同的接口类型和协议，例如以太网、Wi-Fi等。
交换机可以提供VLAN（Virtual LAN）功能，将局域网划分成多个逻辑网段，从而实现对网络流量的控制和管理。
交换机具有较高的转发速度和低延迟，能够满足大规模网络的需求。

2.以太网技术

以太网是一种局域网传输技术，它使用广泛的网络接入方式。以太网采用的是一种称为CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）的介质访问控制方法，它可以有效地协调多个设备之间的通信，在保证数据完整性和可靠性的前提下实现高效传输。

以下是以太网的特点：

速率灵活：以太网可以根据不同的需求设置不同的速率，目前常用的有10Mbps、100Mbps、1Gbps和10Gbps等。
碰撞检测：在以太网中，多个设备可以同时发送数据，但当数据包发生碰撞时，所有发送方都会停止传输，并等待一段随机时间后重新发送。
广播式传输：以太网的数据帧是以广播方式进行传输的，这意味着每个设备都可以监听到传输过程中的数据。
带宽共享：以太网的带宽是共享的，即多个设备共享同一个传输介质。
非连接型传输：以太网采用的是非连接型传输，即数据包的发送和接收不需要建立连接，而是通过数据包的地址进行识别和传输。

总体来说，以太网是一种成熟的局域网传输技术，具有灵活、高效、可靠等特点，在企业和家庭网络中得到广泛的应用。

3.VLAN

VLAN（Virtual LAN）是一种虚拟局域网技术，可以将一个物理上的局域网划分成多个逻辑上的子网，使得不同的设备可以通过逻辑方式进行组织和管理。

传统的局域网采用的是广播模式，即发送到该网段内的所有设备都可以接收到数据包。这种方式在网络规模较小时还能够正常工作，但在网络规模扩大后，广播的数量会急剧增加，从而导致网络流量过大、冲突频繁等问题。而采用VLAN技术可以将多个物理上的局域网划分成若干个逻辑上的子网，从而实现流量控制、安全隔离和灵活管理等功能。

VLAN的主要特点如下：

逻辑隔离：VLAN可以将不同的设备按照其功能或部门分配到不同的逻辑子网中，从而实现逻辑上的隔离。
安全性：VLAN可以通过访问控制列表（ACL）、端口安全等方式实现网络安全策略。
灵活性：VLAN可以根据不同的业务需求进行动态配置和调整，从而满足不同的网络需求。
减少广播：VLAN将一个物理上的局域网划分成多个逻辑子网，可以减少广播量，提高网络效率。

五.防火墙

1.防火墙功能

我们对防火墙应该不陌生，平时绝对听说过他，但它具体是个什么东西，具体功能是什么，我们可能还是有点陌生。

这里以Centos发行版为例，CentOS 中的防火墙是一个重要的安全组件，用于保护系统免受网络攻击和恶意流量。它通过限制网络流量来过滤恶意请求和攻击，并防止未授权的访问。

具体来说，防火墙可以实现以下功能：

过滤入站和出站流量：防火墙可以根据预定义的规则或策略对流量进行过滤，例如允许或拒绝特定端口、IP 地址或协议的流量。这有助于防止未经授权的访问和数据泄露。
网络地址转换（NAT）：防火墙可以用作 NAT 设备，将私有 IP 地址转换为公共 IP 地址，或者将公共 IP 地址映射到不同的私有 IP 地址。这有助于隐藏内部网络并提高安全性。
负载均衡：防火墙可以用作负载均衡器，将入站请求分配到多个服务器上，从而提供更好的性能和可靠性。
VPN 服务：防火墙可以提供虚拟专用网络（VPN）服务，使用户可以从远程位置访问内部网络资源，并加密所有传输的数据以提高安全性。

总之，防火墙在 CentOS 中的作用非常重要，可以帮助保护系统免受网络攻击和恶意流量，并提高网络安全性。

2.防火墙历史

CentOS 7 引入了 firewalld 作为默认的防火墙管理器，以取代之前版本中使用的 iptables。firewalld 是 Red Hat 开发的一种动态防火墙解决方案，用于管理网络连接和安全性策略。

相较于 iptables，firewalld 具有更加灵活和易于管理的特点。它使用区域（zone）和服务（service）的概念来管理网络流量，可以根据需要打开或关闭不同的服务端口，也支持基于端口、IP 地址和协议等的高级规则设置。

此外，firewalld 还支持动态更新和实时监控，可以自动识别新的网络接口和应用程序，并根据预定义的防火墙规则进行自适应调整。

虽然 firewalld 取代了 iptables，但 CentOS 7 仍然支持 iptables 和其他防火墙软件，如果您熟悉 iptables，仍然可以在 CentOS 7 中使用该工具进行防火墙配置。

3.了解firewalld

Firewalld是一种更高级别的防火墙，它能够允许或者拒绝特定服务和端口等网络连接。Firewalld提供了一组动态管理工具，可以根据网络区域、接口安全等级等因素来配置防火墙规则，从而实现对网络流量的控制和保护。

Firewalld支持IPv4和IPv6协议，并且还能够为以太网桥提供防火墙设置，这在某些高级服务（例如云计算）中会用到。同时，Firewalld还提供了两种配置模式：运行时模式和永久模式。

在运行时模式下，Firewalld会对当前系统的防火墙规则进行修改，但是如果系统重新启动，则这些规则就会被清除。而在永久模式下，Firewalld会将防火墙规则保存在磁盘上，即使系统重启，这些规则也会得到保留。

总之，Firewalld是一款功能强大、易于配置和管理的防火墙工具，可以帮助管理员轻松地保护其系统和网络免受各种安全威胁。

4.动态防火墙

动态防火墙是一种能够根据实时网络流量和应用程序行为进行调整的防火墙。与传统的静态防火墙不同，动态防火墙可以自动地识别和阻止非法或有害流量，并允许合法流量通过。

动态防火墙通常使用深度学习技术、机器学习算法和人工智能等先进技术来分析网络流量和应用程序数据，以便快速检测出潜在的威胁。此外，动态防火墙也可以根据实际情况动态地调整安全策略，以适应不断变化的网络环境和攻击手段。

六.说明

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标签： linux 运维网络

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