「Linux」作怪的網(wǎng)絡(luò)

作者：藍(lán) 2021-01-15 05:15:09

系統(tǒng) Linux

從Linux的安裝，基本命令的使用，常規(guī) Linux 的安全策略到 Linux 常見的目錄結(jié)構(gòu)，今天我們看看Linux的網(wǎng)絡(luò)。

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從Linux的安裝，基本命令的使用，常規(guī) Linux 的安全策略到 Linux 常見的目錄結(jié)構(gòu)，今天我們看看Linux的網(wǎng)絡(luò)。

"秀才不出門，便知天下事"，你是秀才你試試。

沒有網(wǎng)絡(luò)，我們可能停留在看電視，跳皮筋的年代，我還真是會跳皮筋

為了讓我們下載軟件更加的順暢，速度更快，最快速度白嫖資源，不得學(xué)習(xí)下配置網(wǎng)絡(luò)

配置Linux網(wǎng)絡(luò)

既然要配置網(wǎng)絡(luò)，我們先看看網(wǎng)絡(luò)的配置文件在哪里，以及相關(guān)的配置有哪些，分別代表是什么意思

打開網(wǎng)絡(luò)配置文件

網(wǎng)絡(luò)配置文件

BOOTPROTO = static，表示啟用了靜態(tài) IP 地址，默認(rèn)為 none

NAME = eth0，與網(wǎng)卡配置文件對應(yīng)的一個標(biāo)簽，如果為 eth0 則配置文件是 ifcfg-eth0

UUID = xxxx，網(wǎng)卡唯一設(shè)備標(biāo)識，系統(tǒng)自動得生成

DEVICE = XXX，網(wǎng)卡設(shè)備名稱，是物理設(shè)備標(biāo)識

IPADDR0 = XXX，表示設(shè)置 IP 地址。這里注意后面的數(shù)字，在 Centos7 以后可以一個網(wǎng)卡配置多個IP地址

PREFIX0 = 24，設(shè)置子網(wǎng)掩碼，這里設(shè)置子網(wǎng)掩碼的方法和之前的版本也不一樣，24代表是255.255.255.0

Getway = XXX，網(wǎng)關(guān)地址，什么是網(wǎng)關(guān)線面會詳細(xì)闡述

知道配置文件每一行代表的含義以后，就可以根據(jù)自己的需求進(jìn)行配置了，記得配置完成以后重啟網(wǎng)絡(luò)，如果是Centos7，那么命令將是下方的命令

service network restart

本地回環(huán)配置文件

本地回環(huán)配置文件

第一行：Device：網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備名

第二到四行：lo 接口的 IP 地址，子網(wǎng)掩碼，網(wǎng)絡(luò)號

第七行：lo 接口的廣播地址

第八行：開機(jī)啟動 lo 接口

第九行：將 lo 接口設(shè)置為本地回環(huán)地址

DNS 配置文件 /etc/resolv.conf

DNS配置文件

這里的「namespace」表示域名服務(wù)器，后面的 IP 地址就是 DNS 服務(wù)器，當(dāng)用戶在 Linux 中訪問某個域名的時候，就需要靠這些 DNS 服務(wù)器來解析

設(shè)置主機(jī)和 IP 綁定配置文件 /etc/hosts

為什么會說說這個配置文件呢，因?yàn)楫?dāng)在部署集群的時候，我們需要在此配置，方便我們不用每次都是輸入其他機(jī)器得IP進(jìn)行訪問，而是直接使用用戶名即可。

類似于 Windows 下得 hosts 文件，我們看看 Linux 中的 /etc/hosts 的內(nèi)容

hosts配置文件

從上面我們發(fā)現(xiàn)，hosts 文件中的每一行內(nèi)容為一個主機(jī)，每一行由三個部分組成，其中每個部分按空格隔開。

多說一句，以后大家如果需要分析一些日志文件的時候，一定要清楚是按照什么分割的，免得浪費(fèi)了時間卻還沒有處理好問題

第一部分：網(wǎng)絡(luò)IP地址
第二部分：主機(jī)名域名
第三部分：主機(jī)名

路由

我和你的通信需要網(wǎng)絡(luò)的傳輸，這個傳輸過程中可以說經(jīng)歷了九九八十一難，看到此，是不是點(diǎn)個贊讓我安穩(wěn)下心靈，停，不是現(xiàn)在拉下去點(diǎn)贊，晚點(diǎn)晚點(diǎn)

就是這樣穿過無數(shù)的節(jié)點(diǎn)，無數(shù)的路由器才將信息傳遞到你的屏幕

那么為了保證將信息傳遞給你，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭_(dá)某一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)后，這個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)需要根據(jù)一個「約定」將數(shù)據(jù)傳送到另一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，然后再傳輸?shù)较乱粋€節(jié)點(diǎn)，依此類推到達(dá)目標(biāo)主機(jī)。這里的每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)就是「路由」，所謂的約定即路由規(guī)則

那么不使用路由就不行?

舉個例子，我給你寄幾箱獼猴桃，我的地點(diǎn)在北京，到了快遞點(diǎn)，我需要寫你的地址，比如是"成都市高新區(qū)馬保國鎮(zhèn)222單元"，通常郵寄點(diǎn)不會直接幫你送到指定的地址，而是可能先到成都，然后成都這邊攬收再送到馬保國鎮(zhèn)，這種就是采用分發(fā)得策略來提升效率。

這里的寄送系統(tǒng)就是一個大型的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，每個寄存點(diǎn)主要負(fù)責(zé)快遞的傳送任務(wù)，只要快遞到達(dá)寄存點(diǎn)，就得準(zhǔn)確，迅速將信件投遞到下一個寄存點(diǎn)處，這里的快遞就是通過「路由機(jī)制」準(zhǔn)確，快速的寄送到目的地的。

有哪幾種路由呢

靜態(tài)路由

靜態(tài)路由是系統(tǒng)管理員通過 route 手工加入的靜態(tài)路由規(guī)則

動態(tài)路由

動態(tài)路由是不同機(jī)器彼此經(jīng)由程序相互交換路由規(guī)則而來的。如果網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了變化，路由軟件會重新計(jì)算路由并發(fā)出新的路由更新信息

路由如何配置

在Linux中，通過 route 命令配置靜態(tài)路由信息，

route [-n|ee]

常用的選項(xiàng)我將其總結(jié)如下

路由選項(xiàng)

查看當(dāng)前路由表信息

查看路由表信息

從上面我們可以知道通過 route -n 輸出的為純 IP 地址，而 route 輸出的信息就會包含主機(jī)名信息，下面說說選項(xiàng)的含義

Destination：網(wǎng)絡(luò)號，即network的意思
Gateway：連出去的網(wǎng)關(guān)地址
Flag
U：代表路由啟動勒
H：代表目標(biāo)路由是一部主機(jī)而非網(wǎng)絡(luò)
R：代表使用動態(tài)路由的時候，回復(fù)路由信息標(biāo)識
G：表示需要通過外部的主機(jī)來轉(zhuǎn)遞數(shù)據(jù)
M:表示路由已經(jīng)修改了

網(wǎng)關(guān)是什么

不知道大家有沒有經(jīng)歷過在宿舍買臺交換機(jī)，然后幾臺機(jī)器組成局域網(wǎng)打游戲狂歡的日子

那個時候苦逼呀，只能打局域網(wǎng)的游戲，不能上網(wǎng)，時代在進(jìn)步，科技在騰飛吶，學(xué)校就給每個宿舍分配一一個IP地址，這個 IP 地址是學(xué)校的網(wǎng)管部門負(fù)責(zé)，宿舍網(wǎng)的 IP 通常是192.168.1.x，校園網(wǎng)的IP地址假設(shè)是10.10.x.x，

如果此時你想在宿舍上網(wǎng)，那該怎么辦?

第一種方案：舍友們眾籌買一張網(wǎng)卡，然后插入到A同學(xué)的電腦上，一張網(wǎng)卡的線插在宿舍的交換機(jī)，另一張網(wǎng)卡插在校園網(wǎng)的網(wǎng)口，此時就可以上網(wǎng)，但是A同學(xué)電腦就貢獻(xiàn)出去了，只能看你們打游戲，他自嗨，多可憐
第二種方案：買個路由器，這個路由器有內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)口和外網(wǎng)網(wǎng)口，外網(wǎng)網(wǎng)口插在校園網(wǎng)的網(wǎng)口上面(當(dāng)然配置的時候根據(jù)網(wǎng)管部門所要求的)，內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)口連接上宿舍的所有電腦，這樣的話，路由器就得一直都開著

宿舍長可以上網(wǎng)了，其他人的電腦要上網(wǎng)還需要配置下各自的網(wǎng)卡，通常是DHCP默認(rèn)配置，在配置的時候你就會發(fā)現(xiàn)有個叫做Gateway的東西，這就是網(wǎng)關(guān)，要了解網(wǎng)關(guān)不得不去了解MAC頭和IP的頭部

MAC和IP頭部有啥?

網(wǎng)卡自出生那天起，就帶上了這個地址，那么問題來了，為啥不使用MAC地址進(jìn)行通信呢?因?yàn)榭縈AC地址沒法定位準(zhǔn)確，它更像身份證，作為唯一標(biāo)識。舉個例子，我住在“成都市高新區(qū)B座5樓”，有個女娃兒可以問路人：“成都市高新區(qū)B座在哪里”，路人可以給他比較明確的地點(diǎn)，但是如果她問：“你知道小藍(lán)(身份證)在哪兒嗎”，很明顯無從得知，說不定以為"你是個傻子吧"。

你可以找到IP地址(成都市高新區(qū)B座5樓)，但是可能還是找不到我，這個時候假設(shè)你可能去服務(wù)臺問(其實(shí)是靠吼，身份證為XXX的是哪位)，這個時候我聽到自然就會答應(yīng)，不過你如果在北京喊，就聽不見了，所以 MAC 地址實(shí)際上通信范圍是也是比較小的，局限在一個子網(wǎng)里。它的頭部結(jié)構(gòu)都有哪些字段?

MAC

圖中的類型大部分都是IP數(shù)據(jù)包，IP里面可能包含了TCP，HTTP等，這都是封裝的事兒了。擁有了這個MAC地址，就會在鏈路上廣播，MAC的網(wǎng)卡才發(fā)現(xiàn)這個包原來是給它的，網(wǎng)卡將包收進(jìn)來，打開 IP 包，發(fā)現(xiàn) IP 地址是自己的，再打開TCP包發(fā)現(xiàn)端口是自己，還是80，正好就是目前監(jiān)聽的端口，開啟摸魚聊天模式

IP頭部都有哪些字段?

IP頭

上述 IP 頭部的詳細(xì)信息就先不說了，這里主要述說源IP和目標(biāo)IP地址，當(dāng)我們要訪問一個IP地址的時候，需要判斷這個目標(biāo)IP是否和當(dāng)前的IP地址在同一個網(wǎng)段

怎么判斷是否在同一個網(wǎng)段

此時涉及到網(wǎng)絡(luò)的 CIDR 和子網(wǎng)掩碼了。我們通常將 IP 地址比喻為門牌號碼，既然是門牌號碼，如果一樣了就會沖突。假設(shè)大家都將地址設(shè)置為三單元110，那快遞小哥就壓根找不到地方，所以，我們使用電腦的時候，有時出現(xiàn)上不了網(wǎng)了，很可能是IP沖突了喲。

10.120.55.73，這就是一個IP地址。按照"."分割，其中每個部分占 8 個 bit ，所以 IP 地址為 32 位，這樣的話 IP 地址一共就有約42.9億個，很明顯在現(xiàn)在看來不夠用，但是當(dāng)初設(shè)計(jì)者哪知道現(xiàn)在這么多計(jì)算機(jī)呀，于是出現(xiàn)了 IPV6，128 位，至于夠不夠用還得看看國家的生育政策了

不夠用就算了，還將這些IP地址分為了5類

IP地址分類

對于A，B，C這三類，分為了兩部分，前面一部分為網(wǎng)絡(luò)號，后面一部分為主機(jī)號，還是比較好理解。假設(shè)大家都是3單元110，小藍(lán)是東華小區(qū)的110，而小李是萬科小區(qū)的110

那么這幾類，分別代表了多少的主機(jī)數(shù)量呢

各類主機(jī)數(shù)量

從上圖我們發(fā)現(xiàn)C類的地址254個，B類地址65534，這放在一個網(wǎng)絡(luò)下面豈不是太浪費(fèi)，有沒有折中的方法呢

CIDR

CIDR 叫做無類型域間選路。將上面 32 位的地址分為兩部分，分別為網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號。比如地址10.120.55.73/24，斜杠后面的24表示在32位中，前面的24為網(wǎng)絡(luò)號，后面的8位為主機(jī)號

如何得到網(wǎng)絡(luò)號

將子網(wǎng)掩碼和IP地址進(jìn)行 AND 運(yùn)算就可得到網(wǎng)絡(luò)號。此時子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，255 轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制為1，1 和任何的數(shù)進(jìn)行AND運(yùn)算都是原來的數(shù)值，所以前面三個數(shù)不變，為10.120.55。后面一個數(shù)為0，0和任何數(shù)進(jìn)行AND運(yùn)算為0，所以最后一個數(shù)為0，合計(jì)后就是10.120.55.0，這就是網(wǎng)絡(luò)號

什么是私有地址和公有地址呢

私有地址和公有地址

我們平時自己的電腦或者辦公室里，一般都是私有IP地址，因?yàn)檫@些IP地址由相關(guān)組織的內(nèi)部管理，自己分配使用，所以我的私有IP地址可能和你的是一樣的

這就好比我所在的小區(qū)是3棟，你的小區(qū)也是3棟。但是一旦走出了小區(qū)，就需要使用共有IP地址了。就像建設(shè)路1000號，這是相關(guān)部門劃分的，不能兩個小區(qū)都叫做建設(shè)路1000號

怎么獲取公有IP地址呢

這就需要花錢了，畢竟是共有的，比較香且有限制。假設(shè)你要做一個網(wǎng)站，全國人民都可以訪問，就需要買個 IP 地址了

在這五類地址中，還差一個D類組播地址。從名字可以看出，這類地址屬于一個組的機(jī)器都能收到。就仿佛QQ群，發(fā)個消息大家都能看到，至于回復(fù)不回復(fù)另說

好了，說了這么多，回到網(wǎng)關(guān)部分

如果你想和你的室友通信，就和網(wǎng)關(guān)沒有關(guān)系，因?yàn)槟銈冊谕粋€網(wǎng)關(guān)，只需要通過 ARP 獲得 MAC 地址，然后將源MAC 和目的 MAC 放入到 MAC 頭中發(fā)出去即可

如果不是在同一個網(wǎng)段，你想和你的異地女友聊天，這個時候會先訪問默認(rèn)網(wǎng)關(guān) Gateway，這個過程和發(fā)往同一個網(wǎng)段的其他機(jī)器又是一樣的，將源地址和目的地址放入IP頭，通過ARP獲取網(wǎng)關(guān)MAC地址，將源 MAC和網(wǎng)關(guān) MAC 放入 MAC頭部發(fā)送出去，網(wǎng)關(guān)所在端口接受以后下一步操作就看網(wǎng)關(guān)了

網(wǎng)管呢可以當(dāng)作是路由器，路由器是一個物理設(shè)備，假設(shè)有5個網(wǎng)口，五個網(wǎng)口相當(dāng)于五條路，分別連接五個局域網(wǎng)，每條路的 IP 地址都和局域網(wǎng)的 IP 地址是同一個網(wǎng)段，每條路都是它握住的那個局域網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)

簡單來說：如果一個包想發(fā)到其他的局域網(wǎng)，都會選擇一條路，然后根據(jù)路由算法，選擇另一條路加上IP頭和MAC投扔出去

到底選擇哪一條路?

靜態(tài)路由

靜態(tài)路由比較簡單，直接在路由器上配置規(guī)則，規(guī)則為：假設(shè)訪問A網(wǎng)站，就從2號口出去，下一跳為 IP2;如果想訪問B網(wǎng)站，則從3號口出去，下一跳為IP3，隨后緩存在路由器中

那么IP頭和MAC頭，需要修改哪些內(nèi)容呢

常見的網(wǎng)絡(luò)連接方式

橋接的基本原理

橋接

橋接默認(rèn)使用VMnet0，Bridge橋當(dāng)作一臺機(jī)器，這個機(jī)器有兩塊網(wǎng)卡分別處于兩個局域網(wǎng)中，使用"橋"連接，這樣局域網(wǎng)A 和 B 就無縫的連接起來，橋接的時候 VMWare 網(wǎng)卡和物理網(wǎng)卡處于同一個IP網(wǎng)段

Vmvare 橋是同樣的原理，Vmvare 軟件會虛擬一塊網(wǎng)卡，當(dāng)使用橋接的時候，Vmvare 會虛擬一塊網(wǎng)卡和真正的物理網(wǎng)卡進(jìn)行橋接，這樣的話，發(fā)送到物理網(wǎng)卡的所有數(shù)據(jù)包就到了 Vmvare 虛擬機(jī)

而由 Vmvare 發(fā)出的數(shù)據(jù)包也會通過橋從物理網(wǎng)卡那端發(fā)出，所以，如果物理網(wǎng)卡可以上網(wǎng)，那么橋接的虛擬網(wǎng)卡也基本上沒問題

聯(lián)網(wǎng)的方式

橋接的方式是最簡單的，主機(jī)怎么聯(lián)網(wǎng)，那么虛擬機(jī)就怎么聯(lián)網(wǎng)，將虛擬及當(dāng)作局域網(wǎng)中的一臺電腦就好了

注意：主機(jī)網(wǎng)卡可以訪問 internet 的局域網(wǎng)的時候，虛擬機(jī)才會通過 Bridge 訪問 internet

Nat

Nat

Nat的基本原理

NAT的全稱是 Network address translate，NAT應(yīng)用在 Internet 網(wǎng)關(guān)和路由器上。比如192.168.0.123這個地址需要訪問Internet，數(shù)據(jù)包會先到路由器或網(wǎng)關(guān)，然后網(wǎng)關(guān)和路由器會有一個能訪問 Internet 的 IP 地址，這樣的網(wǎng)關(guān)和路由器在收到數(shù)據(jù)包后，對數(shù)據(jù)包的 IP 進(jìn)行更改(NAT)，這樣就可以讓私有網(wǎng)段的主機(jī)能夠順利訪問Internet，這個技術(shù)解決了 IP 稀缺的問題，同樣的私有 IP 可以網(wǎng)關(guān)NAT上網(wǎng)

那么對于Vmvare 是同樣的道理，它會在虛擬機(jī)和主機(jī)之間偽造一塊網(wǎng)卡，這個網(wǎng)卡和虛擬機(jī)的IP出于同一個地址段，網(wǎng)卡和主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行NAT，意味著虛擬發(fā)出的每一塊數(shù)據(jù)包都會經(jīng)過虛擬網(wǎng)卡，然后NAT，從主機(jī)的接口發(fā)送出去

注意：虛擬網(wǎng)卡和虛擬機(jī)處于同一個地址段，虛擬機(jī)和主機(jī)處于不同的地址段，主機(jī)相當(dāng)于虛擬機(jī)的網(wǎng)關(guān)，所以虛擬機(jī)能夠 ping 通主機(jī)的 Ip，但是主機(jī) Ping 不同虛擬機(jī) Ip、

聯(lián)網(wǎng)方式

動態(tài)ip地址

這個方式簡單，直接將虛擬機(jī)設(shè)置成使用DHCP方式上網(wǎng)，Linux開啟DHCP服務(wù)即可。注意：在vmvare中，需要在編輯-----虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)置中，將DHCP開啟，默認(rèn)為關(guān)閉

靜態(tài)IP設(shè)置

如果不想使用DHCP，也可以手動設(shè)置：IP設(shè)置與 vmnet1 同網(wǎng)段,網(wǎng)關(guān)設(shè)置成 vmnet8 的網(wǎng)關(guān)(在“虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)置”里的Net選項(xiàng)卡里能找到Gateway)通常是xxx.xxx.xxx.2。子網(wǎng)掩碼設(shè)置與VMnet8相同(設(shè)置好IP地址后，子網(wǎng)掩碼自動生成)

DNS設(shè)置與主機(jī)相同。

例如：主機(jī)IP是 10.70.54.31,設(shè)置虛擬機(jī)IP為 10.70.54.22。Netmask，Gateway，DNS都與主機(jī)相同即可實(shí)現(xiàn) 虛擬機(jī) —主機(jī) 虛擬機(jī)<---->互聯(lián)網(wǎng) 通信。

提示：使用NAT技術(shù)，主機(jī)能上網(wǎng)，虛擬機(jī)就可以訪問 Internet，但是主機(jī)不能訪問虛擬機(jī)

host--only的方式