【Linux】【Basis】網絡
Linux網絡屬性配置
計算機網絡：
TCP/IP：協議棧（使用）
ISO，OSI：協議棧（學習）
MAC：Media Access Control
48bits：
ICANN：24bits, 2^24
地址塊：2^24
網橋（bridge）：MAC地址表
靜態指定：
動態學習：根據原地址學習；
交換機（switch）：多端口網橋；
IP(Internet protocol)地址：網絡號+主機號
A<-->B
網絡？
主機？
IPv4：32bits
8bits.8bits.8bits.8bits
0-255
0.0.0.0-255.255.255.255
IP地址分類：
A類：
第一段爲網絡號，後三段爲主機號
網絡號：
0 000 0000 - 0 111 1111：1-127
網絡數量：126，127
每一個網絡中的主機數量：2^24-2
默認子網掩碼：255.0.0.0，/8
用於與IP地址按位進行「與」運算，從而取出其網絡地址；
1.3.2.1/255.0.0.0 = 1.0.0.0
1.3.2.1/255.255.0.0= 1.3.0.0
私網地址：10.0.0.0/255.0.0.0
B類：
前兩段爲網絡號，後兩段爲主機號
網絡號：
10 00 0000 - 10 11 1111：128-191
網絡數：2^14
每一個網絡中的主機數量：2^16-2
默認子網掩碼：255.255.0.0，/16
私網地址：172.16.0.0-172.31.0.0
C類：
前三段爲網絡號，最後一段爲主機號
網絡號：
110 0 0000 - 110 1 1111：192-223
網絡數：2^21
每一個網絡中的主機數量：2^8-2
默認子網掩碼：255.255.255.0, /24
D類：組播
1110 0000 - 1110 1111：224-239
E類：科研
240-255
IPv6：128bits
路由器：router
路由表：
靜態指定
動態學習：rip2, ospf
路由條目：
目標地址 下一跳(nexthop)
目標地址的類別：
主機：主機路由
網絡：網絡路由
0.0.0.0/0.0.0.0：默認路由
OS：多用戶，多任務
多任務：多進程
chrome：
QQ：
QQ Music：
通訊時，進程的數字標識：
16bits：
0-65535：1-65535
1-1023：固定分配，並且只有管理員有權限啓用；
1024-4W：半固定，
4W+：臨時；
進程地址：
IP:PORT, socket
總結：
MAC：本地通訊；範圍：本地局域網；
IP：界定通訊主機，源和目標；範圍：互聯網；
Port：界定進程；範圍：主機 ；
將Linux主機接入到網絡中：
IP/NETMASK：本地通訊
路由（網關）：跨網絡通訊
DNS服務器地址：基於主機名的通訊
主DNS服務器地址
備用DNS服務器地址
第三備份DNS服務器地址
配置方式：
靜態指定：
命令：
ifcfg家族：
ifconfig：配置IP，NETMASK
route：路由
netstat：狀態及統計數據查看
iproute2家族：
ip OBJECT：
addr：地址和掩碼；
link：接口
route：路由
ss：狀態及統計數據查看
CentOS 7：nm(Network Manager)家族
nmcli：命令行工具
nmtui：text window 工具
注意：
(1) DNS服務器指定
配置文件：/etc/resolv.conf
(2) 本地主機名配置
hostname
配置文件：/etc/sysconfig/network
CentOS 7：hostnamectl
配置文件：
RedHat及相關發行版
/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-NETCARD_NAME
動態分配：依賴於本地網絡中有DHCP服務
DHCP：Dynamic Host Configure Procotol
網絡接口命名方式：
傳統命名：
以太網：ethX, [0,oo)，例如eth0, eth1, ...
PPP網絡：pppX, [0,...], 例如，ppp0, ppp1, ...
可預測命名方案（CentOS）：
支持多種不一樣的命名機制：
Fireware, 拓撲結構
(1) 若是Firmware或BIOS爲主板上集成的設備提供的索引信息可用，則根據此索引進行命名，如eno1, eno2, ...
(2) 若是Firmware或BIOS爲PCI-E擴展槽所提供的索引信息可用，且可預測，則根據此索引進行命名，如ens1, ens2, ...
(3) 若是硬件接口的物理位置信息可用，則根據此信息命名，如enp2s0, ...
(4) 若是用戶顯式定義，也可根據MAC地址命名，例如enx122161ab2e10, ...
上述均不可用，則仍使用傳統方式命名；
命名格式的組成：
en：ethernet
wl：wlan
ww：wwan
名稱類型：
o<index>：集成設備的設備索引號；
s<slot>：擴展槽的索引號；
x<MAC>：基於MAC地址的命名；
p<bus>s<slot>：基於總線及槽的拓撲結構進行命名；
回顧：計算機網絡基礎、Linux網絡屬性配置
TCP/IP協議棧：物理層、互聯網層、傳輸層、應用層
互聯網層：IP
傳輸層：TCP， UDP
應用層：http, https, ftp, ldap, ...
連接路層：以太網幀
互聯網層：IP報文
以太網幀：MTU（1500）
Linux網絡屬性配置：命令，配置文件；
Linux網絡屬性配置（2）
ifcfg命令家族： ifconfig, route, netstat
ifconfig命令：接口及地址查看和管理
ifconfig [INTERFACE]
# ifconfig -a：顯示全部接口，包括inactive狀態的接口；
ifconfig interface [aftype] options | address ...
# ifconfig IFACE IP/MASK [up|down]
# ifconfig IFACE IP netmask NETMASK
options：
[-]promisc
注意：當即送往內核中的TCP/IP協議棧，並生效；
管理IPv6地址：
add addr/prefixlen
del addr/prefixlen
route命令：路由查看及管理
路由條目類型：
主機路由：目標地址爲單個IP；
網絡路由：目標地址爲IP網絡；
默認路由：目標爲任意網絡，0.0.0.0/0.0.0.0
查看：
# route -n
添加：
route add [-net|-host] target [netmask Nm] [gw GW] [[dev] If]
示例：route add -net 10.0.0.0/8 gw 192.168.10.1 dev eth1
route add -net 0.0.0.0/0.0.0.0 gw 192.168.10.1
route add default gw 192.168.10.1
刪除：
route del [-net|-host] target [gw Gw] [netmask Nm] [[dev] If]
示例： route del -net 10.0.0.0/8 gw 192.168.10.1
route del default
netstat命令：
Print network connections, routing tables, interface statistics, masquerade connections, and multicast memberships
顯示路由表：netstat -rn
-r：顯示內核路由表
-n：數字格式
顯示網絡鏈接：
netstat [--tcp|-t] [--udp|-u] [--udplite|-U] [--sctp|-S] [--raw|-w] [--listening|-l] [--all|-a] [--numeric|-n] [--extend|-e[--extend|-e]] [--program|-p]
-t：TCP協議的相關鏈接，鏈接均有其狀態；FSM（Finate State Machine）；
-u：UDP相關的鏈接
-w：raw socket相關的鏈接
-l：處於監聽狀態的鏈接
-a：全部狀態
-n：以數字格式顯示IP和Port；
-e：擴展格式
-p：顯示相關的進程及PID；
經常使用組合：
-tan, -uan, -tnl, -unl, -tunlp
傳輸層協議：
tcp：面向鏈接的協議；通訊開始以前，要創建一個虛鏈路；通訊完成後還要拆除鏈接；
udp：無鏈接的協議；直接發送數據報文；
顯示接口的統計數據：
netstat {--interfaces|-I|-i} [iface] [--all|-a] [--extend|-e] [--verbose|-v] [--program|-p] [--numeric|-n]
全部接口：
netstat -i
指定接口：
netstat -I<IFace>
ifup/ifdown命令：
注意：經過配置文件/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-IFACE來識別接口並完成配置；
配置主機名：
hostname命令：
查看：hostname
配置：hostname HOSTNAME
當前系統有效，重啓後無效；
hostnamectl命令（CentOS 7）：
hostnamectl status：顯示當前主機名信息；
hostnamectl set-hostname：設定主機名，永久有效；
配置文件：/etc/sysconfig/network
HOSTNAME=<HOSTNAME>
注意：此方法的設置不會當即生效； 但之後會一直有效；
配置DNS服務器指向：
配置文件：/etc/resolv.conf
nameserver DNS_SERVER_IP
如何測試(host/nslookup/dig)：
# dig -t A FQDN
FQDN --> IP
# dig -x IP
IP --> FQDN
iproute家族：
ip命令：
show / manipulate routing, devices, policy routing and tunnels
ip [ OPTIONS ] OBJECT { COMMAND | help }
OBJECT := { link | addr | route | netns }
注意： OBJECT可簡寫，各OBJECT的子命令也可簡寫；
ip OBJECT：
ip link： network device configuration
ip link set - change device attributes
dev NAME (default)：指明要管理的設備，dev關鍵字可省略；
up和down：
multicast on或multicast off：啓用或禁用多播功能；
name NAME：重命名接口
mtu NUMBER：設置MTU的大小，默認爲1500；
netns PID：ns爲namespace，用於將接口移動到指定的網絡名稱空間；
ip link show - display device attributes
ip link help - 顯示簡要使用幫助；
ip netns： - manage network namespaces.
ip netns list：列出全部的netns
ip netns add NAME：建立指定的netns
ip netns del NAME：刪除指定的netns
ip netns exec NAME COMMAND：在指定的netns中運行命令
ip address - protocol address management.
ip address add - add new protocol address
ip addr add IFADDR dev IFACE
[label NAME]：爲額外添加的地址指明接口別名；
[broadcast ADDRESS]：廣播地址；會根據IP和NETMASK自動計算獲得；
[scope SCOPE_VALUE]：
global：全局可用；
link：接口可用；
host：僅本機可用；
ip address delete - delete protocol address
ip addr delete IFADDR dev IFACE
ip address show - look at protocol addresses
ip addr list [IFACE]：顯示接口的地址；
ip address flush - flush protocol addresses
ip addr flush dev IFACE
ip route - routing table management
ip route add - add new route
ip route change - change route
ip route replace - change or add new one
ip route add TYPE PREFIX via GW [dev IFACE] [src SOURCE_IP]
示例：
# ip route add 192.168.0.0/24 via 10.0.0.1 dev eth1 src 10.0.20.100
# ip route add default via GW
ip route delete - delete route
ip route del TYPE PRIFIX
示例：
# ip route delete 192.168.1.0/24
ip route show - list routes
TYPE PRIFIX
ip route flush - flush routing tables
TYPE PRIFIX
ip route get - get a single route
ip route get TYPE PRIFIX
示例：ip route get 192.168.0.0/24
ss命令：
ss [options] [ FILTER ]
選項：
-t：TCP協議的相關鏈接
-u：UDP相關的鏈接
-w：raw socket相關的鏈接
-l：監聽狀態的鏈接
-a：全部狀態的鏈接
-n：數字格式
-p：相關的程序及其PID
-e：擴展格式信息
-m：內存用量
-o：計時器信息
FILTER := [ state TCP-STATE ] [ EXPRESSION ]
TCP的常見狀態：
TCP FSM：
LISTEN：監聽
ESTABLISEHD：創建的鏈接
FIN_WAIT_1：
FIN_WAIT_2：
SYN_SENT：
SYN_RECV：
CLOSED：
EXPRESSION：
dport =
sport =
示例：'( dport = :22 or sport = :22)'
~]# ss -tan '( dport = :22 or sport = :22 )'
~]# ss -tan state ESTABLISHED
配置文件：
IP/NETMASK/GW/DNS等屬性的配置文件：/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-IFACE
IFACE：接口名稱；
路由的相關配置文件：/etc/sysconfig/networkj-scripts/route-IFACE
配置文件/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-IFACE經過大量參數來定義接口的屬性；其可經過vim等文本編輯器直接修改，也能夠使用專用的命令的進行修改（CentOS 6：system-config-network (setup)，CentOS 7: nmtui）
ifcfg-IFACE配置文件參數：
DEVICE：此配置文件對應的設備的名稱；
ONBOOT：在系統引導過程當中，是否激活此接口；
UUID：此設備的唯一標識；
IPV6INIT：是否初始化IPv6；
BOOTPROTO：激活此接口時使用什麼協議來配置接口屬性，經常使用的有dhcp、bootp、static、none；
TYPE：接口類型，常見的有Ethernet, Bridge；
DNS1：第一DNS服務器指向；
DNS2：備用DNS服務器指向；
DOMAIN：DNS搜索域；
IPADDR： IP地址；
NETMASK：子網掩碼；CentOS 7支持使用PREFIX以長度方式指明子網掩碼；
GATEWAY：默認網關；
USERCTL：是否容許普通用戶控制此設備；
PEERDNS：若是BOOTPROTO的值爲「dhcp」，是否容許dhcp server分配的dns服務器指向覆蓋本地手動指定的DNS服務器指向；默認爲容許；
HWADDR：設備的MAC地址；
NM_CONTROLLED：是否使用NetworkManager服務來控制接口；
網絡服務：
network
NetworkManager
管理網絡服務：
CentOS 6: service SERVICE {start|stop|restart|status}
CentOS 7：systemctl {start|stop|restart|status} SERVICE[.service]
配置文件修改以後，若是要生效，須要重啓網絡服務；
CentOS 6：# service network restart
CentOS 7：# systemctl restart network.service
用到非默認網關路由：/etc/sysconfig/network-scripts/route-IFACE
支持兩種配置方式，但不可混用；
(1) 每行一個路由條目：
TARGET via GW
(2) 每三行一個路由條目：
ADDRESS#=TARGET
NETMASK#=MASK
GATEWAY#=NEXTHOP
給接口配置多個地址：
ip addr以外，ifconfig或配置文件均可以；
(1) ifconfig IFACE_LABEL IPADDR/NETMASK
IFACE_LABEL： eth0:0, eth0:1, ...
(2) 爲別名添加配置文件；
DEVICE=IFACE_LABEL
BOOTPROTO：網上別名不支持動態獲取地址；
static, none
nmcli命令：
nmcli [ OPTIONS ] OBJECT { COMMAND | help }
device - show and manage network interfaces
COMMAND := { status | show | connect | disconnect | delete | wifi | wimax }
connection - start, stop, and manage network connections
COMMAND := { show | up | down | add | edit | modify | delete | reload | load }
modify [ id | uuid | path ] <ID> [+|-]<setting>.<property> <value>
如何修改IP地址等屬性：
# nmcli conn modify IFACE [+|-]setting.property value
ipv4.address
ipv4.gateway
ipv4.dns1
ipv4.method
manual
博客做業：上述全部內容；
ifcfg, ip/ss，配置文件
課外做業：nmap, ncat, tcpdump命令；
網絡客戶端工具：
ping/lftp/ftp/lftpget/wget等；
ping命令：
send ICMP ECHO_REQUEST to network hosts
ICMP：Internet Control Message Protocol
ping [OPTION] destination
-c #：發送的ping包個數；
-w #：ping命令超時時長；
-W #：一次ping操做中，等待對方響應的超時時長；
-s #：指明ping包報文大小；
hping命令： （package: hping3）
send (almost) arbitrary TCP/IP packets to network hosts
--fast
--faster
--flood
-i uX
traceroute命令：
- print the route packets trace to network host
跟蹤從源主機到目標主機之間通過的網關；
ftp命令：
ftp: File Transfer Protocol
ftp服務命令行客戶端工具；
lftp命令：
lftp [-p port] [-u user[,pass]] [site]
get, mget
put, mput
rm, mrm
lftpget命令：
lftpget [-c] [-d] [-v] URL [URL...]
-c：繼續此前的下載；
wget命令：
The non-interactive network downloader.
wget [option]... [URL]...
-b：在後臺執行下載操做；
-q：靜默模式，不顯示下載進度；
-O file：下載的文件的保存位置；
-c：續傳；
--limit-rate=amount：以指定的速率傳輸文件；
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