基于RHEL8/CentOS8的网络IP配置详解

➡ 在rhel8(含centos8)上,没有传统的network.service,在/etc/sysconfig/network-scripts/里也看不到任何脚本文件,那么该如何进行网络配置呢。

➡ 本文详细阐述基于rhel8的网络配置,包含多种配置方法。

➡ 事先声明:本文提及的所有内容,仅适用rhel8/centos8,因为不同linux系统的NetworkManager行为存在部分差异。

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目录

▪ rhel8与7的区别
▪ NetworkManager介绍
▪ nmcli使用方法
▪ nmcli常用命令一览
▪ nmcli connection重点
▪ nmcli device重点
▪ 3种网络配置方法
▪ Tips

rhel8与7的区别

在rhel7上,同时支持network.service和NetworkManager.service(简称NM)。默认情况下,这2个服务都有开启,但许多人都会将NM禁用掉。

在rhel8上,已废弃network.service,因此只能通过NM进行网络配置,包括动态ip和静态ip。换言之,在rhel8上,必须开启NM,否则无法使用网络。

rhel8依然支持network.service,只是默认没安装,详见本文最后的Tips。

NetworkManager介绍

NetworkManager是2004年Red Hat启动的项目,旨在能够让Linux用户更轻松地处理现代网络需求,尤其是无线网络,能自动发现网卡并配置ip地址。

类似在手机上同时开启wifi和蜂窝网络,自动探测可用网络并连接,无需手动切换。

虽然初衷是针对无线网络,但在服务器领域,NM已大获成功。

NM能管理各种网络

▷ 有线网卡、无线网卡
▷ 动态ip、静态ip
▷ 以太网、非以太网
▷ 物理网卡、虚拟网卡

使用方法

▷ nmcli:命令行。这是最常用的工具,本文将详细讲解该工具使用。
▷ nmtui:在shell终端开启文本图形界面。示意图见本文最后的Tips
▷ Freedesktop applet:如GNOME上自带的网络管理工具
▷ cockpit:redhat自带的基于web图形界面的”驾驶舱”工具,具有dashborad和基础管理功能。示意图见本文最后的Tips

为什么要用NM

▷ 工具齐全:命令行、文本界面、图形界面、web
▷ 广纳天地:纳管各种网络,有线、无线、物理、虚拟
▷ 参数丰富:多达200多项配置参数(包括ethtool参数)
▷ 一统江湖:RedHat系、Suse系、Debian/Ubuntu系,均支持
▷ 大势所趋:下一个大版本的rhel只能通过NM管理网络

nmcli使用方法

nmcli使用方法非常类似linux ip命令、cisco交换机命令,并且支持tab补全(详见本文最后的Tips),也可在命令最后通过-h、–help、help查看帮助。在nmcli中有2个命令最为常用:

🍀 nmcli connection

译作连接,可理解为配置文件,相当于ifcfg-ethX。可以简写为nmcli c

🍀 nmcli device

译作设备,可理解为实际存在的网卡(包括物理网卡和虚拟网卡)。可以简写为nmcli d

在NM里,有2个维度:连接(connection)设备(device),这是多对一的关系。想给某个网卡配ip,首先NM要能纳管这个网卡。设备里存在的网卡(即 nmcli d可以看到的),就是NM纳管的。接着,可以为一个设备配置多个连接(即 nmcli c可以看到的),每个连接可以理解为一个ifcfg配置文件。同一时刻,一个设备只能有一个连接活跃。可以通过 nmcli c up切换连接。

connection有2种状态

▷ 活跃(带颜色字体):表示当前该connection生效
▷ 非活跃(正常字体):表示当前该connection不生效

device有4种常见状态

▷ connected:已被NM纳管,并且当前有活跃的connection
▷ disconnected:已被NM纳管,但是当前没有活跃的connection
▷ unmanaged:未被NM纳管
▷ unavailable:不可用,NM无法纳管,通常出现于网卡link为down的时候(比如ip link set ethX down)

nmcli常用命令一览

# 查看ip(类似于ifconfig、ip addr)
nmcli

# 创建connection,配置静态ip(等同于配置ifcfg,其中BOOTPROTO=none,并ifup启动)
nmcli c add type ethernet con-name ethX ifname ethX ipv4.addr 192.168.1.100/24 ipv4.gateway 192.168.1.1 ipv4.method manual

# 创建connection,配置动态ip(等同于配置ifcfg,其中BOOTPROTO=dhcp,并ifup启动)
nmcli c add type ethernet con-name ethX ifname ethX ipv4.method auto

# 修改ip(非交互式)
nmcli c modify ethX ipv4.addr '192.168.1.200/24'
nmcli c up ethX

# 修改ip(交互式)
nmcli c edit ethX
nmcli> goto ipv4.addresses
nmcli ipv4.addresses> change
Edit 'addresses' value: 192.168.1.200/24
Do you also want to set 'ipv4.method' to 'manual'? [yes]: yes
nmcli ipv4> save
nmcli ipv4> activate
nmcli ipv4> quit

# 启用connection(相当于ifup)
nmcli c up ethX

# 停止connection(相当于ifdown)
nmcli c down

# 删除connection(类似于ifdown并删除ifcfg)
nmcli c delete ethX

# 查看connection列表
nmcli c show

# 查看connection详细信息
nmcli c show ethX

# 重载所有ifcfg或route到connection(不会立即生效)
nmcli c reload

# 重载指定ifcfg或route到connection(不会立即生效)
nmcli c load /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ethX
nmcli c load /etc/sysconfig/network-scripts/route-ethX

# 立即生效connection,有3种方法
nmcli c up ethX
nmcli d reapply ethX
nmcli d connect ethX

# 查看device列表
nmcli d

# 查看所有device详细信息
nmcli d show

# 查看指定device的详细信息
nmcli d show ethX

# 激活网卡
nmcli d connect ethX

# 关闭无线网络(NM默认启用无线网络)
nmcli r all off

# 查看NM纳管状态
nmcli n

# 开启NM纳管
nmcli n on

# 关闭NM纳管(谨慎执行)
nmcli n off

# 监听事件
nmcli m

# 查看NM本身状态
nmcli

# 检测NM是否在线可用
nm-online

本文提及的ifcfg均指代/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ethX及/etc/sysconfig/network-scripts/route-ethX

nmcli connection重点

🍀 nmcli c show

▪ 第一列是connection名字,简称con-name(注意con-name不是网卡名)
▪ 第二列是connection的UUID
▪ 最后一列才是网卡名(标准说法叫device名),可通过nmcil d查看device

对connection做操作时需要指定标识,标识可以是con-name、UUID、如果存在ifcfg文件则也可以用ifcfg的完整路径,即/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ethX

nmcli c show ethX
nmcli c show cae3f1ef-e79a-46c3-8e0c-946b91a65e11
nmcli c show /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ethX

🍀 nmcli c的con-name

同时对应ifcfg的文件名以及内容中的NAME=,该参数表示连接(connection)的名字,无需和网卡名相同,可以为一个设备(device)创建多个连接,但同一时刻只能有一个连接生效。当有多个连接时候, nmcli cdelete删除当前连接,就会自动选择同一个设备的其他连接来顶替生效。可以通过 nmcli c up来将指定连接切换生效。

注意:通过nmcli c modify修改con-name,只会对应修改ifcfg文件中的NAME,而不会更改ifcfg文件名。

🍀 nmcli c的ipv4.method

对应ifcfg文件内容的BOOTPROTO,ipv4.method默认为auto,对应为BOOTPROTO=dhcp,这种时候如果指定ip,就可能导致网卡同时有dhcp分配的ip和静态ip。设置为manual表示BOOTPROTO=none,即只有静态ip。

例子:创建一个连接(connection)

nmcli c add type ethernet con-name ethX-test ifname ethX ipv4.addresses '192.168.1.100/24,192.168.1.101/32' ipv4.routes '10.0.0.0/8 192.168.1.10,192.168.0.0/16 192.168.1.11' ipv4.gateway 192.168.1.254 ipv4.dns '8.8.8.8,4.4.4.4' ipv4.method manual

▪ type ethernet:创建连接时候必须指定类型,类型有很多,可以通过 nmcli c add type-h看到,这里指定为ethernet。
▪ con-name ethX ifname ethX:第一个ethX表示连接(connection)的名字,这个名字可以任意定义,无需和网卡名相同;第二个ethX表示网卡名,这个ethX必须是在 nmcli d里能看到的。
▪ ipv4.addresses ‘192.168.1.100/24,192.168.1.101/32’:配置2个ip地址,分别为192.168.1.100/24和192.168.1.101/32
▪ ipv4.gateway 192.168.1.254:网关为192.168.1.254
▪ ipv4.dns ‘8.8.8.8,4.4.4.4’:dns为8.8.8.8和4.4.4.4
▪ ipv4.method manual:配置静态IP

对应的ifcfg和dns就是

# /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ethX-test
TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=none
IPADDR=192.168.1.100
PREFIX=24
IPADDR1=192.168.1.101
PREFIX1=32
GATEWAY=192.168.1.254
DNS1=8.8.8.8
DNS2=4.4.4.4
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy
NAME=ethX-test
UUID=9a10ad89-437c-4caa-949c-a394a6d28c8d
DEVICE=ethX
ONBOOT=yes

# /etc/resolv.conf
nameserver 8.8.8.8
nameserver 4.4.4.4

此时,通过 nmcli c应该可以看到增加了一条连接

注意:如果这是为ethX创建的第一个连接,则自动生效;如果此时已有连接存在,则该连接不会自动生效,可以执行 nmcli c up ethX-test来切换生效

nmcli device重点

🍀 nmcli d connect ethX

由NM对指定网卡进行管理,同时刷新该网卡对应的活跃connection(如果之前有修改过connection配置);如果有connection但是都处于非活跃状态,则自动选择一个connection并将其活跃;如果没有connection,则自动生成一个并将其活跃。

🍀 nmcli d disconnect ethX

让NM暂时不管理指定网卡,此操作不会变更实际网卡的link状态,只会使对应的connection变成非活跃。若重启系统则又会自动connect。另外,如果手工将该网卡的connection全部删掉,该网卡状态也会自动变为disconnected。

🍀 nmcli d reapply ethX

专门用于刷新connection,前提是网卡的device处于connected状态,否则会报错。

🍀 nmcli d set ethX autoconnect yes|no managed yes|no

可以设置是否自动连接和是否自动管理,但经测试只能用于当前开机状态, 如果这2个参数都设置为no,然后重启系统,又会自动恢复成connected和managed yes的状态。所以该命令用途不大。注意事项:如果managed设置为no,那么 nmcli c reload会读取配置文件,但是不会立即生效,接着如果执行nmcli c up ethX,就会立即生效,同时managed自动变为yes。

重启系统自动恢复成connected和managed yes的状态,这种逻辑并不实用也不够合理,笔者已将此问题提交给redhat,据回复,这么设计是因为目前没有一个有效的手段来证明“我是我”,比如当网卡重新拔插到其他插槽时候,网卡名有很大可能性会发生变化,因此无法确定关机前设置的是对应开机后的哪个网卡,目前暂无办法解决,笔者将持续跟进。

3种网络配置方法

在讲3种配置方法前,需要先明白ifcfg和NM connection的关联:虽然network.service被废弃了,但是redhat为了兼容传统的ifcfg,通过NM进行网络配置时候,会自动将connection同步到ifcfg配置文件中。也可以通过 nmcli c reload或者 nmcli c load/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ethX的方式来让NM读取ifcfg配置文件到connection中。因此ifcfg和connection是一对一的关系,另外上面有提到,connection和device是多对一的关系。

在rhel8上,有3种方法进行网络配置

▷ 1. 手工配置ifcfg,通过NM来生效
▷ 2. 通过NM自带工具配ip,比如nmcli
▷ 3. 手工配置ifcfg,通过传统network.service来生效

建议:

推荐使用上述第1种网络配置方法(手工配置ifcfg,通过NM生效),因为这样既兼容了传统的ifcfg配置,又能熟悉nmcli。举例:

cat > /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 <<EOF
NAME=eth0
DEVICE=eth0
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=none
TYPE=Ethernet
IPADDR=192.168.1.10
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.1.1
EOF

nmcli c reload
# nmcli c up eth0 # 如果之前没有eth0的connection,则上一步reload后就已经自动生效了

这么做有2个好处:

▷ 按官方建议使用NM而不是network.service ▷ 当还不太熟悉nmcli命令时候,这样最稳妥

Tips

🍀 1.nmcli命令支持tab补全,但是需要 yum install bash-completion

🍀 2.如果希望NM不要纳管网卡,只有一个办法最彻底最靠谱,就是自己写ifcfg,内容加上 NM_CONTROLLED=no,这样该device的状态就会始终保持unmanaged。nmcli c up、nmcli c reload、nmcil c load都不会对其起任何作用。

🍀 3.NM只能对link状态为up的网卡进行操作,如果手动 ip linksetethX down,那么NM就无法对该网卡做任何操作(即使nmcli d connect也没有用)。

🍀 4.可以通过 yum install network-scripts来安装传统的network.service,不过redhat说了,在下一个rhel的大版本里将彻底废除,因此不建议使用network.service。

🍀 5.手工创建新的ifcfg或者在ifcfg里修改ip等配置,NM不会自动读取,需要手工执行 nmcli c reload或者 nmcli c load/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ethX。这一点可能和其他系统的NM行为不太一样,但这种做法实则更适合服务器。

🍀 6.不手工配置ifcfg,使用默认的dhcp情况下,网卡的增减是不会自动生成ifcfg,此时nmcli c看到的con-name将类似’System ethX’或者’Wired connection 1’。

🍀 7.NetworkManager支持3种获取dhcp的方式:dhclient、dhcpcd、internal,当/etc/NetworkManager/NetworkManager.conf配置文件中的[main]部分没配置 dhcp=时候,默认使用internal(rhel7/centos7默认是dhclient)。internal是NM内部实现的dhcp客户端。

🍀 8.关于手动指定网关ip的方法,经过实测,/etc/sysconfig/network中的GATEWAY仅在3种情况下有效: NM_CONTROLLED=noipv4.method manual从ipv4.method manual第一次转到ipv4.methodauto时候。建议:当NM_CONTROLLED=no时,将网关写在/etc/sysconfig/network(GATEWAY);当使用NM时候,使用nmcli c命令配置网关(比如 nmcli c modify ethX ipv4.gateway192.168.1.1)。

🍀 9.NM默认会从dhcp里获取dns信息,并修改/etc/resolv.conf,如果不想让NM管理/etc/resolv.conf,则只需在/etc/NetworkManager/NetworkManager.conf里的[main]里增加 dns=none即可。

🍀 10.如果想让NM不要自动管理新网卡(比如不要给新网卡获取ip地址),则只需在/etc/NetworkManager/NetworkManager.conf里的[main]里增加 no-auto-default=*即可,改完后通过 systemctl restartNetworkManager或者重启系统来生效。除了手工在NetworkManager.conf里加配置,也可以 yum installNetworkManager-config-server,这会生成/usr/lib/NetworkManager/conf.d/00-server.conf,内容为如下截图。建议使用前者方案,因为后者的ingore-carrier是不被推荐的参数。

🍀 11.更多NetworkManager参数详见man NetworkManager.conf

🍀 12.nmtui示意图:

🍀 13.cockpit示意图:

在rhel8.0 beta时候,必须要先将浏览器语言设置为英语,才可以使用,如果为中文,在登陆后是空白页面。笔者已将该bug提交给redhat,据回复会在RHEL8.0正式版修复,笔者将持续跟进。

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