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Linux网络配置与管理实战指南：从基础到高级的网络运维技能
Orion K Lv6
  2024-01-20 14:20:00  

网络配置和管理是Linux系统管理的重要组成部分。本文将深入探讨Linux网络配置的各个方面，从基础的网络接口配置到高级的网络优化和故障排查，帮助你全面掌握Linux网络管理技能。

一、Linux网络基础概念

1.1 网络接口类型

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# 查看网络接口
ip link show
ifconfig -a

# 常见接口类型：
# eth0, ens33  - 以太网接口
# wlan0, wlp2s0 - 无线网络接口
# lo           - 回环接口
# br0          - 网桥接口
# tun0, tap0   - 虚拟网络接口
# docker0      - Docker网桥
# virbr0       - 虚拟机网桥

# 查看接口详细信息
ip addr show
ip addr show eth0
ethtool eth0                    # 查看网卡硬件信息
lspci | grep -i network         # 查看网卡硬件
lsusb | grep -i network         # 查看USB网卡

1.2 网络配置文件位置

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# CentOS/RHEL/Fedora
/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
/etc/sysconfig/network
/etc/resolv.conf
/etc/hosts

# Ubuntu/Debian
/etc/network/interfaces         # 传统配置
/etc/netplan/*.yaml            # Ubuntu 18.04+
/etc/systemd/network/          # systemd-networkd
/etc/NetworkManager/           # NetworkManager

# 通用配置文件
/etc/hosts                     # 主机名解析
/etc/resolv.conf              # DNS配置
/etc/nsswitch.conf            # 名称解析顺序
/etc/services                 # 服务端口映射
/proc/net/                    # 网络状态信息

1.3 网络工具概览

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# 传统网络工具 (net-tools)
ifconfig                       # 接口配置
route                         # 路由管理
netstat                       # 网络连接状态
arp                           # ARP表管理

# 现代网络工具 (iproute2)
ip                            # 综合网络管理
ss                            # 套接字统计

# 网络诊断工具
ping                          # 连通性测试
traceroute                    # 路由跟踪
nslookup/dig                  # DNS查询
telnet                        # 端口测试
nc (netcat)                   # 网络瑞士军刀

二、网络接口配置

2.1 使用ip命令配置网络

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# 查看网络接口
ip link show
ip addr show

# 启用/禁用网络接口
ip link set eth0 up
ip link set eth0 down

# 配置IP地址
ip addr add 192.168.1.100/24 dev eth0
ip addr del 192.168.1.100/24 dev eth0

# 配置多个IP地址
ip addr add 192.168.1.100/24 dev eth0
ip addr add 192.168.1.101/24 dev eth0

# 查看特定接口的地址
ip addr show eth0

# 清空接口所有IP地址
ip addr flush dev eth0

# 设置接口MTU
ip link set eth0 mtu 1500

# 设置接口MAC地址
ip link set eth0 address 00:11:22:33:44:55

2.2 永久网络配置

CentOS/RHEL配置

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# 编辑网络配置文件
cat > /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 << 'EOF'
TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=static
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
NAME=eth0
UUID=12345678-1234-1234-1234-123456789abc
DEVICE=eth0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.1.100
PREFIX=24
GATEWAY=192.168.1.1
DNS1=8.8.8.8
DNS2=8.8.4.4
EOF

# 重启网络服务
systemctl restart network
# 或者
systemctl restart NetworkManager

# 重启特定接口
ifdown eth0 && ifup eth0

Ubuntu配置 (Netplan)

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# 编辑netplan配置文件
cat > /etc/netplan/01-network-manager-all.yaml << 'EOF'
network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    eth0:
      dhcp4: false
      addresses:
        - 192.168.1.100/24
      gateway4: 192.168.1.1
      nameservers:
        addresses:
          - 8.8.8.8
          - 8.8.4.4
        search:
          - example.com
EOF

# 应用配置
netplan apply

# 测试配置
netplan try

# 生成配置
netplan generate

传统Debian/Ubuntu配置

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# 编辑interfaces文件
cat > /etc/network/interfaces << 'EOF'
auto lo
iface lo inet loopback

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
    dns-search example.com
EOF

# 重启网络服务
systemctl restart networking

# 重启特定接口
ifdown eth0 && ifup eth0

2.3 DHCP配置

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# CentOS/RHEL DHCP配置
cat > /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 << 'EOF'
TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=dhcp
DEFROUTE=yes
NAME=eth0
DEVICE=eth0
ONBOOT=yes
EOF

# Ubuntu Netplan DHCP配置
cat > /etc/netplan/01-dhcp.yaml << 'EOF'
network:
  version: 2
  ethernets:
    eth0:
      dhcp4: true
      dhcp6: true
EOF

# 传统interfaces DHCP配置
cat >> /etc/network/interfaces << 'EOF'
auto eth0
iface eth0 inet dhcp
EOF

# 手动获取DHCP地址
dhclient eth0
dhclient -r eth0               # 释放DHCP地址

# 查看DHCP租约信息
cat /var/lib/dhcp/dhclient.leases

三、路由管理

3.1 路由表操作

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# 查看路由表
ip route show
route -n
netstat -rn

# 添加路由
ip route add 10.0.0.0/8 via 192.168.1.1
ip route add default via 192.168.1.1
ip route add 172.16.0.0/16 dev eth1

# 删除路由
ip route del 10.0.0.0/8
ip route del default

# 修改路由
ip route change 10.0.0.0/8 via 192.168.1.2

# 查看特定目标的路由
ip route get 8.8.8.8

# 添加多路径路由
ip route add default \
    nexthop via 192.168.1.1 weight 1 \
    nexthop via 192.168.1.2 weight 1

3.2 永久路由配置

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# CentOS/RHEL 永久路由
cat > /etc/sysconfig/network-scripts/route-eth0 << 'EOF'
10.0.0.0/8 via 192.168.1.1
172.16.0.0/16 via 192.168.1.1
EOF

# Ubuntu Netplan 路由配置
cat > /etc/netplan/01-routes.yaml << 'EOF'
network:
  version: 2
  ethernets:
    eth0:
      addresses:
        - 192.168.1.100/24
      routes:
        - to: 10.0.0.0/8
          via: 192.168.1.1
        - to: 172.16.0.0/16
          via: 192.168.1.1
      gateway4: 192.168.1.1
EOF

# 传统方式添加永久路由
echo "10.0.0.0/8 via 192.168.1.1" >> /etc/network/interfaces

# 使用systemd添加路由服务
cat > /etc/systemd/system/custom-routes.service << 'EOF'
[Unit]
Description=Custom Routes
After=network.target

[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/sbin/ip route add 10.0.0.0/8 via 192.168.1.1
ExecStart=/sbin/ip route add 172.16.0.0/16 via 192.168.1.1
RemainAfterExit=yes

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

systemctl enable custom-routes.service

3.3 策略路由

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# 查看路由表
ip route show table main
ip route show table local
ip rule show

# 创建自定义路由表
echo "200 custom" >> /etc/iproute2/rt_tables

# 添加策略路由规则
ip rule add from 192.168.1.0/24 table custom
ip rule add to 10.0.0.0/8 table custom
ip rule add fwmark 1 table custom

# 在自定义表中添加路由
ip route add default via 192.168.2.1 table custom
ip route add 10.0.0.0/8 via 192.168.2.1 table custom

# 删除策略路由规则
ip rule del from 192.168.1.0/24 table custom

# 刷新路由缓存
ip route flush cache

四、DNS配置和管理

4.1 DNS客户端配置

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# 配置DNS服务器
cat > /etc/resolv.conf << 'EOF'
nameserver 8.8.8.8
nameserver 8.8.4.4
nameserver 1.1.1.1
search example.com local.domain
options timeout:2 attempts:3
EOF

# 防止resolv.conf被覆盖
chattr +i /etc/resolv.conf

# 使用systemd-resolved
systemctl enable systemd-resolved
systemctl start systemd-resolved
ln -sf /run/systemd/resolve/resolv.conf /etc/resolv.conf

# 配置systemd-resolved
cat > /etc/systemd/resolved.conf << 'EOF'
[Resolve]
DNS=8.8.8.8 8.8.4.4
FallbackDNS=1.1.1.1 1.0.0.1
Domains=example.com
LLMNR=yes
MulticastDNS=yes
DNSSEC=yes
Cache=yes
DNSStubListener=yes
EOF

systemctl restart systemd-resolved

4.2 DNS测试和诊断

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# 使用nslookup
nslookup google.com
nslookup google.com 8.8.8.8
nslookup -type=MX google.com
nslookup -type=NS google.com

# 使用dig (更强大)
dig google.com
dig @8.8.8.8 google.com
dig google.com MX
dig google.com NS
dig +trace google.com          # 跟踪DNS解析过程
dig +short google.com          # 简短输出
dig -x 8.8.8.8                # 反向DNS查询

# 使用host命令
host google.com
host -t MX google.com
host 8.8.8.8

# 测试DNS响应时间
for i in {1..10}; do
    time dig +short google.com > /dev/null
done

# DNS缓存管理
systemctl flush-dns            # systemd-resolved
sudo systemd-resolve --flush-caches
resolvectl flush-caches

4.3 本地DNS服务器配置

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# 安装dnsmasq
yum install dnsmasq            # CentOS/RHEL
apt install dnsmasq            # Ubuntu/Debian

# 配置dnsmasq
cat > /etc/dnsmasq.conf << 'EOF'
# 监听接口
interface=eth0

# DNS上游服务器
server=8.8.8.8
server=8.8.4.4

# 本地域名解析
address=/local.example.com/192.168.1.100

# DHCP配置
dhcp-range=192.168.1.50,192.168.1.150,12h
dhcp-option=3,192.168.1.1      # 网关
dhcp-option=6,192.168.1.1      # DNS服务器

# 日志配置
log-queries
log-dhcp

# 缓存大小
cache-size=1000
EOF

# 启动dnsmasq
systemctl enable dnsmasq
systemctl start dnsmasq

# 测试本地DNS
dig @localhost google.com
nslookup google.com localhost

五、防火墙配置

5.1 iptables基础

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# 查看iptables规则
iptables -L -n -v
iptables -t nat -L -n -v
iptables -t mangle -L -n -v

# 基本规则操作
# 允许SSH连接
iptables -A INPUT -p tcp --dport 22 -j ACCEPT

# 允许HTTP和HTTPS
iptables -A INPUT -p tcp --dport 80 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -p tcp --dport 443 -j ACCEPT

# 允许ping
iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type echo-request -j ACCEPT

# 允许回环接口
iptables -A INPUT -i lo -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -o lo -j ACCEPT

# 允许已建立的连接
iptables -A INPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT

# 默认策略
iptables -P INPUT DROP
iptables -P FORWARD DROP
iptables -P OUTPUT ACCEPT

# 删除规则
iptables -D INPUT 1
iptables -F                    # 清空所有规则
iptables -X                    # 删除自定义链

5.2 iptables高级配置

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# 创建完整的防火墙脚本
cat > /usr/local/bin/firewall.sh << 'EOF'
#!/bin/bash
# 防火墙配置脚本

# 清空现有规则
iptables -F
iptables -X
iptables -t nat -F
iptables -t nat -X
iptables -t mangle -F
iptables -t mangle -X

# 设置默认策略
iptables -P INPUT DROP
iptables -P FORWARD DROP
iptables -P OUTPUT ACCEPT

# 允许回环接口
iptables -A INPUT -i lo -j ACCEPT
iptables -A OUTPUT -o lo -j ACCEPT

# 允许已建立的连接
iptables -A INPUT -m state --state ESTABLISHED,RELATED -j ACCEPT

# 允许SSH (限制连接频率)
iptables -A INPUT -p tcp --dport 22 -m state --state NEW -m recent --set
iptables -A INPUT -p tcp --dport 22 -m state --state NEW -m recent --update --seconds 60 --hitcount 4 -j DROP
iptables -A INPUT -p tcp --dport 22 -j ACCEPT

# 允许Web服务
iptables -A INPUT -p tcp --dport 80 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -p tcp --dport 443 -j ACCEPT

# 允许DNS
iptables -A INPUT -p udp --dport 53 -j ACCEPT
iptables -A INPUT -p tcp --dport 53 -j ACCEPT

# 允许NTP
iptables -A INPUT -p udp --dport 123 -j ACCEPT

# 允许ping (限制频率)
iptables -A INPUT -p icmp --icmp-type echo-request -m limit --limit 1/s -j ACCEPT

# 防止端口扫描
iptables -A INPUT -m state --state NEW -p tcp --tcp-flags ALL ALL -j DROP
iptables -A INPUT -m state --state NEW -p tcp --tcp-flags ALL NONE -j DROP

# 记录被丢弃的包
iptables -A INPUT -m limit --limit 5/min -j LOG --log-prefix "iptables denied: " --log-level 7

# 保存规则
service iptables save
# 或者
iptables-save > /etc/iptables/rules.v4
EOF

chmod +x /usr/local/bin/firewall.sh

5.3 firewalld配置

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# 启动firewalld
systemctl enable firewalld
systemctl start firewalld

# 查看状态
firewall-cmd --state
firewall-cmd --get-default-zone
firewall-cmd --get-active-zones
firewall-cmd --list-all

# 区域管理
firewall-cmd --get-zones
firewall-cmd --set-default-zone=public
firewall-cmd --zone=public --list-all

# 服务管理
firewall-cmd --get-services
firewall-cmd --add-service=http
firewall-cmd --add-service=https
firewall-cmd --add-service=ssh
firewall-cmd --remove-service=dhcpv6-client

# 端口管理
firewall-cmd --add-port=8080/tcp
firewall-cmd --add-port=1000-2000/tcp
firewall-cmd --remove-port=8080/tcp

# 永久配置
firewall-cmd --permanent --add-service=http
firewall-cmd --permanent --add-port=8080/tcp
firewall-cmd --reload

# 富规则
firewall-cmd --add-rich-rule='rule family="ipv4" source address="192.168.1.0/24" accept'
firewall-cmd --add-rich-rule='rule family="ipv4" source address="10.0.0.1" port protocol="tcp" port="22" accept'
firewall-cmd --add-rich-rule='rule family="ipv4" source address="192.168.1.100" reject'

# 端口转发
firewall-cmd --add-forward-port=port=80:proto=tcp:toport=8080
firewall-cmd --add-forward-port=port=80:proto=tcp:toaddr=192.168.1.100

# 伪装(NAT)
firewall-cmd --add-masquerade
firewall-cmd --query-masquerade

六、网络监控和诊断

6.1 网络连接监控

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# 查看网络连接
ss -tuln                       # 监听端口
ss -tulpn                      # 包含进程信息
ss -an                         # 所有连接
ss -s                          # 统计信息

# netstat (传统工具)
netstat -tuln                  # 监听端口
netstat -tulpn                 # 包含进程信息
netstat -an                    # 所有连接
netstat -i                     # 接口统计

# 查看特定端口
ss -tlnp | grep :80
netstat -tlnp | grep :80
lsof -i :80

# 查看特定进程的网络连接
ss -p | grep nginx
netstat -p | grep nginx
lsof -p $(pgrep nginx)

# 实时监控网络连接
watch -n 1 'ss -tuln'
watch -n 1 'netstat -i'

6.2 网络流量监控

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# 使用iftop监控实时流量
iftop
iftop -i eth0
iftop -n                       # 不解析主机名
iftop -P                       # 显示端口

# 使用nethogs按进程监控流量
nethogs
nethogs eth0

# 使用vnstat统计流量
vnstat                         # 显示统计信息
vnstat -i eth0                 # 特定接口
vnstat -d                      # 按天统计
vnstat -m                      # 按月统计
vnstat -h                      # 按小时统计

# 使用sar监控网络
sar -n DEV 1 10                # 网络接口统计
sar -n EDEV 1 10               # 网络错误统计
sar -n TCP 1 10                # TCP统计

# 使用nload监控带宽
nload
nload eth0

# 简单的流量监控脚本
cat > network_monitor.sh << 'EOF'
#!/bin/bash
# 网络流量监控脚本

INTERFACE="eth0"
INTERVAL=1

while true; do
    RX_BYTES=$(cat /sys/class/net/$INTERFACE/statistics/rx_bytes)
    TX_BYTES=$(cat /sys/class/net/$INTERFACE/statistics/tx_bytes)
    
    sleep $INTERVAL
    
    RX_BYTES_NEW=$(cat /sys/class/net/$INTERFACE/statistics/rx_bytes)
    TX_BYTES_NEW=$(cat /sys/class/net/$INTERFACE/statistics/tx_bytes)
    
    RX_RATE=$(( (RX_BYTES_NEW - RX_BYTES) / INTERVAL ))
    TX_RATE=$(( (TX_BYTES_NEW - TX_BYTES) / INTERVAL ))
    
    echo "$(date): RX: $(( RX_RATE / 1024 )) KB/s, TX: $(( TX_RATE / 1024 )) KB/s"
done
EOF

chmod +x network_monitor.sh

6.3 网络性能测试

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# 使用iperf3测试带宽
# 服务器端
iperf3 -s

# 客户端
iperf3 -c server_ip
iperf3 -c server_ip -t 30      # 测试30秒
iperf3 -c server_ip -P 4       # 4个并行连接
iperf3 -c server_ip -u         # UDP测试

# 使用ping测试延迟
ping -c 10 8.8.8.8
ping -i 0.1 -c 100 8.8.8.8    # 高频ping
ping -s 1472 8.8.8.8          # 大包ping

# 使用mtr进行网络诊断
mtr google.com
mtr --report --report-cycles 100 google.com

# 使用tcptraceroute
tcptraceroute google.com 80

# 网络延迟测试脚本
cat > latency_test.sh << 'EOF'
#!/bin/bash
# 网络延迟测试脚本

HOSTS=("8.8.8.8" "1.1.1.1" "google.com" "github.com")
COUNT=10

echo "Network Latency Test - $(date)"
echo "======================================"

for host in "${HOSTS[@]}"; do
    echo "Testing $host:"
    ping -c $COUNT -q $host | tail -1 | awk -F'/' '{print "  Average: " $5 " ms"}'
    echo
done
EOF

chmod +x latency_test.sh

七、网络故障排查

7.1 连通性问题诊断

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# 网络故障排查步骤

# 1. 检查物理连接
ip link show
ethtool eth0
dmesg | grep -i network

# 2. 检查IP配置
ip addr show
ip route show
cat /etc/resolv.conf

# 3. 测试本地连通性
ping 127.0.0.1                # 回环测试
ping $(ip route | grep default | awk '{print $3}')  # 网关测试

# 4. 测试DNS解析
nslookup google.com
dig google.com

# 5. 测试外部连通性
ping 8.8.8.8                  # 公网IP
ping google.com               # 域名解析

# 6. 检查端口连通性
telnet google.com 80
nc -zv google.com 80

# 7. 检查防火墙
iptables -L -n
firewall-cmd --list-all

# 8. 检查服务状态
systemctl status NetworkManager
systemctl status network

7.2 网络故障排查脚本

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# 创建网络诊断脚本
cat > network_diagnosis.sh << 'EOF'
#!/bin/bash
# 网络故障诊断脚本

REPORT_FILE="/tmp/network_diagnosis_$(date +%Y%m%d_%H%M%S).txt"
DATE=$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S')

echo "=== Network Diagnosis Report ===" > "$REPORT_FILE"
echo "Date: $DATE" >> "$REPORT_FILE"
echo "Hostname: $(hostname)" >> "$REPORT_FILE"
echo >> "$REPORT_FILE"

# 1. 网络接口信息
echo "1. Network Interfaces:" >> "$REPORT_FILE"
ip link show >> "$REPORT_FILE" 2>&1
echo >> "$REPORT_FILE"

# 2. IP地址配置
echo "2. IP Addresses:" >> "$REPORT_FILE"
ip addr show >> "$REPORT_FILE" 2>&1
echo >> "$REPORT_FILE"

# 3. 路由表
echo "3. Routing Table:" >> "$REPORT_FILE"
ip route show >> "$REPORT_FILE" 2>&1
echo >> "$REPORT_FILE"

# 4. DNS配置
echo "4. DNS Configuration:" >> "$REPORT_FILE"
cat /etc/resolv.conf >> "$REPORT_FILE" 2>&1
echo >> "$REPORT_FILE"

# 5. 网络连接
echo "5. Network Connections:" >> "$REPORT_FILE"
ss -tuln >> "$REPORT_FILE" 2>&1
echo >> "$REPORT_FILE"

# 6. 防火墙状态
echo "6. Firewall Status:" >> "$REPORT_FILE"
if command -v firewall-cmd &> /dev/null; then
    firewall-cmd --list-all >> "$REPORT_FILE" 2>&1
elif command -v iptables &> /dev/null; then
    iptables -L -n >> "$REPORT_FILE" 2>&1
fi
echo >> "$REPORT_FILE"

# 7. 连通性测试
echo "7. Connectivity Tests:" >> "$REPORT_FILE"
echo "Localhost ping:" >> "$REPORT_FILE"
ping -c 3 127.0.0.1 >> "$REPORT_FILE" 2>&1

GATEWAY=$(ip route | grep default | awk '{print $3}' | head -1)
if [ -n "$GATEWAY" ]; then
    echo "Gateway ping ($GATEWAY):" >> "$REPORT_FILE"
    ping -c 3 "$GATEWAY" >> "$REPORT_FILE" 2>&1
fi

echo "External ping (8.8.8.8):" >> "$REPORT_FILE"
ping -c 3 8.8.8.8 >> "$REPORT_FILE" 2>&1

echo "DNS resolution test:" >> "$REPORT_FILE"
nslookup google.com >> "$REPORT_FILE" 2>&1
echo >> "$REPORT_FILE"

# 8. 网络统计
echo "8. Network Statistics:" >> "$REPORT_FILE"
cat /proc/net/dev >> "$REPORT_FILE" 2>&1
echo >> "$REPORT_FILE"

# 9. 系统日志相关网络错误
echo "9. Recent Network Errors:" >> "$REPORT_FILE"
journalctl -u NetworkManager --since "1 hour ago" --no-pager >> "$REPORT_FILE" 2>&1
dmesg | grep -i "network\|eth\|link" | tail -20 >> "$REPORT_FILE" 2>&1
echo >> "$REPORT_FILE"

echo "=== End of Report ===" >> "$REPORT_FILE"

# 显示报告
cat "$REPORT_FILE"

# 提供修复建议
echo
echo "=== Troubleshooting Suggestions ==="
echo "1. Check physical cable connections"
echo "2. Restart network service: systemctl restart NetworkManager"
echo "3. Reset network interface: ip link set eth0 down && ip link set eth0 up"
echo "4. Check DHCP: dhclient -r eth0 && dhclient eth0"
echo "5. Flush DNS cache: systemctl restart systemd-resolved"
echo "6. Check firewall rules: firewall-cmd --list-all"
echo "7. Review system logs: journalctl -u NetworkManager"
EOF

chmod +x network_diagnosis.sh

7.3 常见网络问题解决

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# 1. 网络接口无法启动
# 检查配置文件语法
nmcli connection show
nmcli connection reload
nmcli connection up eth0

# 重置NetworkManager
systemctl restart NetworkManager
nmcli general reload

# 2. DNS解析问题
# 刷新DNS缓存
systemctl restart systemd-resolved
resolvectl flush-caches

# 临时修改DNS
echo "nameserver 8.8.8.8" > /etc/resolv.conf

# 3. 路由问题
# 添加默认路由
ip route add default via 192.168.1.1

# 删除错误路由
ip route del 0.0.0.0/0

# 4. 防火墙阻塞
# 临时关闭防火墙
systemctl stop firewalld
iptables -F

# 5. 网络性能问题
# 调整网络参数
echo 'net.core.rmem_max = 16777216' >> /etc/sysctl.conf
echo 'net.core.wmem_max = 16777216' >> /etc/sysctl.conf
echo 'net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 16777216' >> /etc/sysctl.conf
echo 'net.ipv4.tcp_wmem = 4096 65536 16777216' >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p

# 6. 网络接口重置脚本
cat > reset_network.sh << 'EOF'
#!/bin/bash
# 网络接口重置脚本

INTERFACE="$1"

if [ -z "$INTERFACE" ]; then
    echo "Usage: $0 <interface>"
    exit 1
fi

echo "Resetting network interface $INTERFACE..."

# 关闭接口
ip link set "$INTERFACE" down
sleep 2

# 清除IP地址
ip addr flush dev "$INTERFACE"

# 启动接口
ip link set "$INTERFACE" up
sleep 2

# 重新获取DHCP
if [ -f "/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-$INTERFACE" ]; then
    ifup "$INTERFACE"
else
    dhclient "$INTERFACE"
fi

echo "Network interface $INTERFACE reset completed"
ip addr show "$INTERFACE"
EOF

chmod +x reset_network.sh

八、网络安全和优化

8.1 网络安全配置

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# 1. 禁用不必要的网络服务
systemctl disable telnet
systemctl disable rsh
systemctl disable rlogin

# 2. 配置TCP Wrappers
cat > /etc/hosts.allow << 'EOF'
sshd: 192.168.1.0/24
sshd: 10.0.0.0/8
ALL: localhost
EOF

cat > /etc/hosts.deny << 'EOF'
ALL: ALL
EOF

# 3. 网络参数安全加固
cat > /etc/sysctl.d/99-network-security.conf << 'EOF'
# IP转发控制
net.ipv4.ip_forward = 0
net.ipv6.conf.all.forwarding = 0

# 源路由保护
net.ipv4.conf.all.accept_source_route = 0
net.ipv4.conf.default.accept_source_route = 0
net.ipv6.conf.all.accept_source_route = 0

# ICMP重定向保护
net.ipv4.conf.all.accept_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.accept_redirects = 0
net.ipv6.conf.all.accept_redirects = 0
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0

# 反向路径过滤
net.ipv4.conf.all.rp_filter = 1
net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1

# 忽略ping
net.ipv4.icmp_echo_ignore_all = 0
net.ipv4.icmp_echo_ignore_broadcasts = 1

# SYN flood保护
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 2048
net.ipv4.tcp_synack_retries = 2
net.ipv4.tcp_syn_retries = 5

# 记录可疑包
net.ipv4.conf.all.log_martians = 1
net.ipv4.conf.default.log_martians = 1

# 时间戳保护
net.ipv4.tcp_timestamps = 0
EOF

sysctl -p /etc/sysctl.d/99-network-security.conf

8.2 网络性能优化

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# 网络性能优化配置
cat > /etc/sysctl.d/99-network-performance.conf << 'EOF'
# TCP缓冲区大小
net.core.rmem_default = 262144
net.core.rmem_max = 16777216
net.core.wmem_default = 262144
net.core.wmem_max = 16777216

# TCP窗口缩放
net.ipv4.tcp_window_scaling = 1

# TCP拥塞控制
net.ipv4.tcp_congestion_control = bbr

# TCP快速打开
net.ipv4.tcp_fastopen = 3

# 网络队列长度
net.core.netdev_max_backlog = 5000

# TCP连接队列
net.core.somaxconn = 65535
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 65535

# TCP keepalive
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 600
net.ipv4.tcp_keepalive_intvl = 60
net.ipv4.tcp_keepalive_probes = 3

# TCP重用和回收
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30

# UDP缓冲区
net.core.rmem_default = 262144
net.core.rmem_max = 16777216
net.core.wmem_default = 262144
net.core.wmem_max = 16777216
EOF

sysctl -p /etc/sysctl.d/99-network-performance.conf

# 网卡队列优化
ethtool -G eth0 rx 4096 tx 4096
ethtool -K eth0 gro on
ethtool -K eth0 gso on
ethtool -K eth0 tso on

# 中断亲和性优化
cat > optimize_irq.sh << 'EOF'
#!/bin/bash
# 网卡中断优化脚本

INTERFACE="eth0"
CPU_COUNT=$(nproc)

# 获取网卡中断号
IRQS=$(grep "$INTERFACE" /proc/interrupts | awk -F: '{print $1}' | tr -d ' ')

# 分配中断到不同CPU
i=0
for irq in $IRQS; do
    cpu=$((i % CPU_COUNT))
    echo $((1 << cpu)) > /proc/irq/$irq/smp_affinity
    echo "IRQ $irq assigned to CPU $cpu"
    ((i++))
done
EOF

chmod +x optimize_irq.sh

九、总结和最佳实践

9.1 网络管理最佳实践

  1. 配置管理：

    • 使用版本控制管理网络配置文件
    • 建立配置变更审批流程
    • 定期备份网络配置
    • 文档化所有网络变更

  2. 监控和告警：

    • 建立网络性能基线
    • 配置关键指标告警
    • 定期检查网络健康状态
    • 建立故障响应流程

  3. 安全防护：

    • 实施网络分段
    • 配置适当的防火墙规则
    • 定期更新安全配置
    • 监控异常网络活动

9.2 故障预防措施

  1. 定期维护：

    • 更新网络驱动程序
    • 检查网络硬件状态
    • 清理网络配置
    • 优化网络参数

  2. 容量规划：

    • 监控网络使用率
    • 预测流量增长
    • 规划网络扩容
    • 优化网络架构

  3. 灾难恢复：

    • 建立网络配置备份
    • 制定故障恢复计划
    • 定期演练恢复流程
    • 准备应急网络方案

9.3 工具推荐

  1. 监控工具：

    • Nagios/Zabbix - 网络监控
    • MRTG/Cacti - 流量监控
    • Wireshark - 包分析
    • nmap - 网络扫描

  2. 性能工具：

    • iperf3 - 带宽测试
    • mtr - 网络诊断
    • tcpdump - 包捕获
    • netstat/ss - 连接监控

  3. 管理工具：

    • Ansible - 配置管理
    • Terraform - 基础设施即代码
    • Git - 配置版本控制
    • IPAM - IP地址管理

通过掌握这些Linux网络配置和管理技能，你将能够有效地管理复杂的网络环境，确保网络的稳定性、安全性和高性能。记住，网络管理是一个持续的过程，需要不断学习新技术和最佳实践。

本文全面介绍了Linux网络配置和管理的各个方面，从基础配置到高级优化，提供了丰富的实战示例和故障排查方法。建议读者根据实际环境需求，选择合适的配置方案，并建立完善的网络管理流程。

  1. 一、Linux网络基础概念
    1. 1.1 网络接口类型
    2. 1.2 网络配置文件位置
    3. 1.3 网络工具概览
  2. 二、网络接口配置
    1. 2.1 使用ip命令配置网络
    2. 2.2 永久网络配置
      1. CentOS/RHEL配置
      2. Ubuntu配置 (Netplan)
      3. 传统Debian/Ubuntu配置
    3. 2.3 DHCP配置
  3. 三、路由管理
    1. 3.1 路由表操作
    2. 3.2 永久路由配置
    3. 3.3 策略路由
  4. 四、DNS配置和管理
    1. 4.1 DNS客户端配置
    2. 4.2 DNS测试和诊断
    3. 4.3 本地DNS服务器配置
  5. 五、防火墙配置
    1. 5.1 iptables基础
    2. 5.2 iptables高级配置
    3. 5.3 firewalld配置
  6. 六、网络监控和诊断
    1. 6.1 网络连接监控
    2. 6.2 网络流量监控
    3. 6.3 网络性能测试
  7. 七、网络故障排查
    1. 7.1 连通性问题诊断
    2. 7.2 网络故障排查脚本
    3. 7.3 常见网络问题解决
  8. 八、网络安全和优化
    1. 8.1 网络安全配置
    2. 8.2 网络性能优化
  9. 九、总结和最佳实践
    1. 9.1 网络管理最佳实践
    2. 9.2 故障预防措施
    3. 9.3 工具推荐
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  1. 一、Linux网络基础概念
    1. 1.1 网络接口类型
    2. 1.2 网络配置文件位置
    3. 1.3 网络工具概览
  2. 二、网络接口配置
    1. 2.1 使用ip命令配置网络
    2. 2.2 永久网络配置
      1. CentOS/RHEL配置
      2. Ubuntu配置 (Netplan)
      3. 传统Debian/Ubuntu配置
    3. 2.3 DHCP配置
  3. 三、路由管理
    1. 3.1 路由表操作
    2. 3.2 永久路由配置
    3. 3.3 策略路由
  4. 四、DNS配置和管理
    1. 4.1 DNS客户端配置
    2. 4.2 DNS测试和诊断
    3. 4.3 本地DNS服务器配置
  5. 五、防火墙配置
    1. 5.1 iptables基础
    2. 5.2 iptables高级配置
    3. 5.3 firewalld配置
  6. 六、网络监控和诊断
    1. 6.1 网络连接监控
    2. 6.2 网络流量监控
    3. 6.3 网络性能测试
  7. 七、网络故障排查
    1. 7.1 连通性问题诊断
    2. 7.2 网络故障排查脚本
    3. 7.3 常见网络问题解决
  8. 八、网络安全和优化
    1. 8.1 网络安全配置
    2. 8.2 网络性能优化
  9. 九、总结和最佳实践
    1. 9.1 网络管理最佳实践
    2. 9.2 故障预防措施
    3. 9.3 工具推荐