2020-12-18 Ubuntu20.04网络配置

ubuntu新老版本、桌面版和服务器版在网络配置方面主要存在以下三点区别：

老版本的net-tools套件不再默认支持，取而代之的是iproute2套件。
老版本的ifup/down命令和基于/etc/network/interfaces配置文件的ip、网关配置方法不再支持，取而代之的是使用netplan命令和基于/etc/netplan/*.yaml文件的配置方法。
桌面版默认使用图形化的NetworkManager管理网络，服务器版使用systemd-networkd管理网络（桌面版也可更改为此）。

1. iproute2套件的使用

老版的Linux常用ifconfig、route、arp和netstat等命令行工具（统称为net-tools）来配置网络功能。但自2001年起，Linux社区已经对其停止维护。同时，一些Linux发行版已经完全抛弃了net-tools，只支持iproute2。Ubuntu20.04若要使用ifconfig等工具，需要自行安装net-tools套件。
取而代之的是iproute2，其是linux下管理控制TCP/IP网络和流量控制的新一代工具包。net-tools通过procfs(/proc)和ioctl系统调用去访问和改变内核网络配置，而iproute2则通过netlink套接字接口与内核通讯。抛开性能而言，net-tools的用法给人的感觉是比较乱，而iproute2的用户接口相对net-tools来说更加直观。比如，各种网络资源（如link、IP地址、路由和隧道等）均使用合适的对象抽象去定义，使得用户可使用一致的语法去管理不同的对象。
iproute2的核心命令是ip：

wu@ubuntu:~$ ip --help
Usage: ip [ OPTIONS ] OBJECT { COMMAND | help }
       ip [ -force ] -batch filename
where  OBJECT := { link | address | addrlabel | route | rule | neigh | ntable |
                   tunnel | tuntap | maddress | mroute | mrule | monitor | xfrm |
                   netns | l2tp | fou | macsec | tcp_metrics | token | netconf | ila |
                   vrf | sr | nexthop }
       OPTIONS := { -V[ersion] | -s[tatistics] | -d[etails] | -r[esolve] |
                    -h[uman-readable] | -iec | -j[son] | -p[retty] |
                    -f[amily] { inet | inet6 | mpls | bridge | link } |
                    -4 | -6 | -I | -D | -M | -B | -0 |
                    -l[oops] { maximum-addr-flush-attempts } | -br[ief] |
                    -o[neline] | -t[imestamp] | -ts[hort] | -b[atch] [filename] |
                    -rc[vbuf] [size] | -n[etns] name | -N[umeric] | -a[ll] |
                    -c[olor]}

1.1 ip link

配置网络设备（相当于windows系统中打开网络设备，看到的若干个网卡），可以启用和禁用网卡，修改网卡的mac地址等。

ip link show: 显示网络设备列表
ip link show ens33: 显示指定网络设备的信息（ens33是我本机网卡的名字，须根据具体情况填写）
ip link set ens33 up|down: 启动或关闭ens33网卡

1.2 ip address

管理某个网络设备的IP协议（相当于windows系统打开某个网卡的属性），可以配置IP地址、网关地址等。

ip address show: 列出活动网卡的ip地址
ip address show ens33: 列出指定网卡的ip地址
ip address add|del 192.168.31.2/24 ens33: 为网卡ens33增加或删除ip地址/掩码

1.3 其它ip指令

ip addrlabel
ipv6地址管理
ip route
管理路由表
ip rule
管理路由策略
ip neigh
neigh是neighbor的缩写，用于管理局域网内的ARP表
ip maddr
多播地址管理
ip mroute
多播路由管理

1.4 查看套接字指令：ss和lsof -i

net-tools中还有一个查看套接字统计信息的netstat指令也很常用，在iproute2中被ss指令取代。

ss -l: 列出已监听端口的TCP连接
ss -a: 列出所有连接

还有一个类似功能的常用指令：lsof -i。lsof全称是list openfiles，列出打开的文件。在Linux中（包括网络套接字）都是文件。通过lsof -i则可以获取网络连接信息，还可以通过lsof -i:port反查指定port的进程号。

2. netplan命令和/etc/netplan/*.yaml配置文件

在老版的Ubuntu中，是通过/etc/network/interfaces文件进行静态IP地址的配置，通过/etc/resolv.conf进行DNS设置。在新版的Ubuntu中，通过/etc/netplan/目录下的yaml文件进行IP和DNS配置。打开该目录下的配置文件如下：

# This file describes the network interfaces available on your system
# For more information, see netplan(5).
network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    ens33:
     dhcp4: no
     addresses: [192.168.31.2/24]
     gateway4: 192.168.1.1
     nameservers:
       addresses: [114.114.114.114]

这是ubuntu服务器版本的配置方法，如果是桌面版，可以使用可视化的NetworkManager来接管网络，则该配置文件的renderer字段可设置为:NetworkManager，后面的部分都删除。当然，桌面版也可以按照上文示例设置，而不使用NetworkManager。
该配置文件的书写格式上有几点需要注意：

ethernets中的网卡名可以通过ip link指令查看，此处的ens33是本人虚拟机的网卡，替换为你自己的。
使用类似于python代码缩进的方式组织代码块。
缩进一级至少为两个空格，且前后一致。
gateway4字段的ip地址不用中括号（只有一个）。
本机addresses字段和域名服务器addresses字段都需要中括号，多个ip之间使用逗号分隔。

配置完成后，需要执行sudo netplan apply使配置生效。

3. NetworkManager失效的解决办法

桌面版Ubuntu可通过可视化的NetworkManager管理网络，类似于Windows系统的更改适配器选项。
但虚拟机安装的桌面版Ubuntu经常会因为虚拟机的挂起或者非正常关机导致NetworkManager失效。失效时，桌面右上角的设置菜单中可以看到“网络设备未托管”的提示。若出现该问题，可修改/etc/NetworkManager/NetworkManager.conf配置文件，将managed=False修改为True。修改配置文件后，重启NetworkManager服务：sudo service network-manager restart，则可修复问题。若此方法未能解决问题，则使用上一节介绍的netplan配置网络。