Linux NetworkManager服务介绍

什么是Linux网络设备？

Linux网络设备，是linux为网络服务提供的硬件系统。

Linux 设备分为三类：字符设备（如键盘、鼠标等）、块设备（如硬盘、光驱、软驱等）和网络设备，如以太网卡。为了屏蔽网络环境中物理网络设备的多样性，LINUX对所有的物理设备进行抽象并定义了一个统一的概念，称之为接口（Interface）,接口实际是运行于Linux内核一种设备服务程序，所有的硬件厂商按照同一规格编写，从而提供了一个对所有类型的硬件一致化的操作集合来处理基本数据的发送和接收。一个网络接口可以被看作是一个发送和接收数据包（packets）的实体。内核在启动时，通过网络驱动程序，检索系统的固件信息，将网络设备在Linux系统的中登记。这样网络设备在做数据包发送和接收时，可以通过接口实现linux 利用网络设备于外界的交互。接口可以在内核初始化时进行，也可以通过insmod命令来加载。

根据标准,每一个具体的网络接口都应该有一个名字，以在系统中能唯一标识一个网络接口。常见的网络接口名如下:
ethN    以太网接口，包括10Mbps和100Mbps；
enoN    RHEL7 之后的以太网接口
trN     令牌环接口；
slN     SLIP网络接口；
pppN    PPP网络接口，包括同步和异步；
plipN   PLIP网络接口，其中N与打印端口号相同；
dummyN      空设备；
lo      回送网络接口。

如何管理Linux网络设备？

Linux 存在很多的网络管理命令，通常我们使用的是network 服务， NetworkManager 服务， ipconfig命令， ip 命令 和 netstat 命令，ss命令等。

从RHEL7 开始， ipconfig，netstat，network服务已经不再作为系统默认配置，所以下面我们就讲下NetworkManager 服务

NetworkManager简介：

随着计算机网络技术的进步，网络环境越来越复杂。特别是无线网络技术的发展，其中一个主要的问题是，如何保证在网络环境变化的情况下，保持访问的可持续性。开发者们收集了新时代的网络需求，并开发出了networkManager。
    NetworkManager 的出现主要为了解决下面的问题：软件可以自动检测尽量多的信息，在复杂网络环境下可以平滑的切换，可以即使反馈网络状态，可以在桌面环境下工作。
    NetworkManager由一个管理系统网络连接、并且将其状态通过D-BUS进行报告的后台服务，以及一个允许用户管理网络连接的客户端程序组成。

   NetworkManager 网络配置顺序

    1） 如果有线网络连接可用，NetworkManager会自动配置有线网络连接。
    2） 如果有线网络连接不可以用，NetworkManager 会搜寻所有可检测到的无线网络，如果有保存的授权信息， NetworkManager会自动配置无线网络连接
    3） 如果用户自定义网络信息，用户定义具有最高优先权。
    

    NetworkManger系统架构

    NetworkManger由四个独立的模块构成：
    
 - NetworkManager服务 — 一个核心服务，用户处理网络连接和策略
 - DHCPCD — NetworkManager使用的DHCP客户端服务 NetworkManagerInfo —
 - 收集用户桌面或者客户端定义信息，并反馈网络状态给用户 NetworkManagerNotification —   
 - Panel的桌面通知标识符。

    这四部分合作，完成 NetworkManager 网络的管理。 他们的结构图如下：
![networkmanager-diagram-en-r1.0.png][1]

   NetworkManager 和 D-BUS

   D-Bus 是一种被linux系统广泛集成的一个内部消息(IPC)和远程进程调用(RPC)组件， 同一系统间，进程可以通过D-Bus通过并发交互。D-Bus 是freedesktop.org 项目的一部分，目的是标准化linux桌面（如：KDE， GNOME）的系统消息服务。
   NetworkManager 使用D-BUS 可以增加系统设计的弹性和安全性。

   D-BUS 被用于NetworkManager内部进程通讯:

 - NetworkManager服务和 NetworkManagerInfo
 - NetworkManagerInfo 和NetworkManagerNotification
 - NetworkManager服务和 HAL

   对外，NetworkManager使用D-BUS 广播网络状态的变化，并允许通过D-BUS改变这种状态

   NetworkManager和HA
   HAL, 全称 硬件抽象曾，它允许应用程序获取硬件的状态。NetworkManager 启动时，查询HAL获得可用硬件状态。硬件状态的改变会被HAL记录，并传递给 NetworkManager. HAL可以提供网卡设备的信息，以便networkManger使用。

   NetworkManager命令及简单使用
    nmcli的基本配置选项：
    Usage: nmcli [OPTIONS] OBJECT { COMMAND | help }
    
    OPTIONS
      -t[erse]                                   terse output
      -p[retty]                                  pretty output
      -m[ode] tabular|multiline                  output mode
      -f[ields] |all|common   specify fields to output
      -e[scape] yes|no                           escape columns separators in values
      -n[ocheck]                                 don't check nmcli and NetworkManager versions
      -a[sk]                                     ask for missing parameters
      -w[ait]                           set timeout waiting for finishing operations
      -v[ersion]                                 show program version
      -h[elp]                                    print this help
    
    OBJECT
      g[eneral]       NetworkManager's general status and operations
      n[etworking]    overall networking control
      r[adio]         NetworkManager radio switches
      c[onnection]    NetworkManager's connections
      d[evice]        devices managed by NetworkManager
      a[gent]         NetworkManager secret agent or polkit agent
      
       nmcli dev 列出所有网络设备     
    [root@dhcp-129-213 proc]# nmcli dev
    DEVICE      TYPE      STATE      CONNECTION
    docker0     bridge    connected  docker0    
    virbr0      bridge    connected  virbr0     
    eno1        ethernet  connected  eno1       
    virbr0-nic  tap       connected  virbr0-nic
    vnet0       tap       connected  vnet0      
    vnet1       tap       connected  vnet1      
    lo          loopback  unmanaged  --    
      
      nmclie dev disconnect 断开连接
    root@dhcp-129-213 proc]# nmcli dev disconnect  eno1
    Device 'eno1' successfully disconnected.
      nmclie dev connect 连接
    [root@dhcp-129-213 proc]# nmcli dev connect  eno1
    Device 'eno1' successfully activated with 'b3a8ec6f-337b-46e6-a88b-b988569fa271'.  
      nmcli con show 显示设备信息
       [root@dhcp-129-213 proc]# nmcli con show
    NAME        UUID                                  TYPE            DEVICE     
    docker0     f195ac51-0ad1-425c-b2a2-8964f5625fbc  bridge          docker0    
    virbr0-nic  a43be4e2-5ab7-43bc-9de4-5a3240edc3c4  generic         virbr0-nic
    virbr0      38f0556c-a225-4ff6-9fa7-c7d91744b440  bridge          virbr0     
    eno1        b3a8ec6f-337b-46e6-a88b-b988569fa271  802-3-ethernet  eno1       
    vnet1       205ad0f6-7c8e-4e5b-a9ed-231fb248b872  generic         vnet1      
    vnet0       84c6df62-8163-4ce6-8a46-b00abea19d8c  generic         vnet0  

    RHEL7 虚拟机 中一个NetworkManager 网络问题的解决：

    问题描述： 启动的虚拟机不能获得IP地址.
    检查：
    nmcli dev显示设备网络名为ens3
    [root@dhcp-129-128 ~]# nmcli dev
    DEVICE  TYPE      STATE      CONNECTION
    ens3    ethernet  connected  ens3       
    lo      loopback  unmanaged  --  
    nmcli con show 显示连接名为：eth9, 设备名为---
    [root@dhcp-129-128 ~]# nmcli con show
    NAME  UUID                                  TYPE            DEVICE
    eth0  9246e3d0-5ee6-424b-ab25-341b23740f9f  802-3-ethernet --  
    
    解决方案： 这是由于虚拟机拷贝后网卡设备名变化引起的。删除旧的连接重新建立连接后，问题消失。
    nmcli con delete eth0
    nmcli dev connect ens3
    [root@dhcp-129-128 ~]# nmcli con show
NAME  UUID                                  TYPE            DEVICE
ens3  9246e3d0-5ee6-424b-ab25-341b23740f9f  802-3-ethernet  ens3  

关于NetworkManager 更个多配置信息，可参阅：
https://wiki.archlinux.org/index.php/NetworkManager_%28%E7%AE%80%E4%BD%93%E4%B8%AD%E6%96%87%29