Linux 网络接口 /sys/class/net/eth0 文件详解

以下是对 /sys/class/net/eth0 目录下每个文件或目录的详细讲解。这些文件是 Linux 系统中 sysfs 文件系统的一部分，提供了与网络接口（这里是 eth0）相关的配置和状态信息。每个文件或目录的内容反映了网络接口的特定属性或状态，通常用于监控、调试或配置网络接口。

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1. addr_assign_type

• 含义：表示网络接口 MAC 地址的分配类型。
• 内容：一个整数，表示 MAC 地址的来源或分配方式。
• 可能值：
  • 0：永久地址（由硬件或固件提供，例如网卡的出厂 MAC 地址）。
  • 1：随机生成的地址（通常用于隐私保护或虚拟接口）。
  • 2：手动设置的地址（通过用户配置，例如 ip link set eth0 address）。
  • 3：从另一个接口克隆的地址。
  • 其他值可能由特定驱动程序定义。
• 用途：用于确定 MAC 地址的来源，特别是在虚拟化或动态网络环境中，检查地址是否为硬件默认或用户自定义。

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2. address

• 含义：网络接口的当前 MAC 地址。
• 内容：以冒号分隔的六组十六进制数，例如 00:16:3e:12:34:56。
• 用途：查看或验证网络接口的硬件地址。可以通过工具（如 ip link 或 ifconfig）修改此地址。
• 注意：某些虚拟接口可能有随机生成的 MAC 地址。

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3. addr_len

• 含义：MAC 地址的长度（以字节为单位）。
• 内容：通常为 6，表示标准以太网 MAC 地址的长度（48 位）。
• 用途：确认接口使用的地址长度，通常仅在非标准网络协议或特殊硬件中会有所不同。

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4. broadcast

• 含义：网络接口的广播地址。
• 内容：通常是一个全 ff 的 MAC 地址，例如 ff:ff:ff:ff:ff:ff，表示以太网广播地址。
• 用途：用于发送广播帧到网络中的所有设备。通常由驱动程序自动设置，无需手动修改。

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5. carrier

• 含义：表示网络接口的物理连接状态（是否有链路）。
• 内容：
  • 1：有物理连接（网线已连接或无线信号已关联）。
  • 0：无物理连接（网线断开或无线未连接）。
• 用途：监控网络接口的物理层状态，常用于故障排查（如检查网线是否插好）。
• 注意：某些虚拟接口可能始终报告 1。

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6. carrier_changes

• 含义：记录物理连接状态（carrier）发生变化的次数。
• 内容：一个整数，表示自接口启动以来连接/断开事件的累计次数。
• 用途：用于诊断网络连接的稳定性。如果此值频繁增加，可能表示物理连接不稳定（如网线松动）。

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7. device

• 含义：指向与该网络接口关联的设备驱动程序的 sysfs 路径。
• 内容：一个符号链接，指向 /sys/devices/... 下的设备目录。
• 用途：用于查找网络接口对应的硬件设备（如 PCI 设备）及其驱动信息。

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8. dev_id

• 含义：设备的标识符，通常由驱动程序设置。
• 内容：一个整数，可能用于区分同一驱动程序管理的多个接口。
• 用途：在复杂网络环境中（如多网卡系统）帮助区分设备。普通用户较少直接使用。

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9. dev_port

• 含义：设备的端口号。
• 内容：一个整数，通常为 0，除非设备支持多个端口（如交换机或多端口网卡）。
• 用途：在多端口设备中标识特定端口。

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10. dormant

• 含义：表示接口是否处于休眠（dormant）状态。
• 内容：
  • 1：接口处于休眠状态（已配置但未完全激活）。
  • 0：接口未处于休眠状态。
• 用途：某些协议或设备（如无线网络）在连接建立过程中可能短暂处于休眠状态。普通以太网接口通常为 0。

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11. duplex

• 含义：表示网络接口的当前双工模式。
• 内容：
  • full：全双工（同时发送和接收数据）。
  • half：半双工（一次只能发送或接收）。
  • unknown：未检测到双工模式（可能未连接）。
• 用途：检查网络接口的工作模式。全双工通常提供更高性能，半双工可能导致性能下降或冲突。

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12. flags

• 含义：网络接口的标志位，表示当前状态和配置。
• 内容：一个十六进制数，表示多个标志的位掩码。
• 常见标志（参考 ifconfig 或 ip link 输出）：
  • UP：接口已启用。
  • RUNNING：接口正在运行。
  • BROADCAST：支持广播。
  • MULTICAST：支持多播。
  • LOOPBACK：环回接口。
• 用途：用于调试接口状态。例如，检查接口是否启用（UP）或是否正在运行（RUNNING）。

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13. gro_flush_timeout

• 含义：通用接收卸载（GRO, Generic Receive Offload）的超时时间。
• 内容：一个整数，表示 GRO 缓冲区刷新前的最长等待时间（以纳秒为单位）。
• 用途：GRO 是一种性能优化技术，将多个小数据包合并为一个大包以减少 CPU 开销。此文件允许调整 GRO 的行为，但通常由驱动程序自动管理。

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14. ifalias

• 含义：网络接口的别名。
• 内容：一个字符串，通常为空，除非用户手动设置了别名。
• 用途：为接口提供一个人类可读的名称，便于管理和识别。例如，可以设置为“LAN”或“WAN”。

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15. ifindex

• 含义：网络接口的唯一索引号。
• 内容：一个整数，由内核分配，标识系统中每个网络接口。
• 用途：用于在内核和用户空间中唯一标识接口。例如，ip link 命令会显示此索引号。

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16. iflink

• 含义：指向关联接口的索引号。
• 内容：一个整数，通常与 ifindex 相同，除非接口是虚拟接口（如 VLAN 或桥接接口）。
• 用途：用于确定虚拟接口与其父接口的关系。例如，VLAN 接口的 iflink 指向物理接口的 ifindex。

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17. link_mode

• 含义：表示接口的链路管理模式。
• 内容：一个整数，通常由驱动程序定义。
• 用途：某些高级网络设备可能支持不同的链路管理模式，但普通用户较少直接使用。

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18. mtu

• 含义：最大传输单元（MTU），表示接口支持的最大数据包大小（以字节为单位）。
• 内容：一个整数，例如 1500（标准以太网 MTU）。
• 用途：调整 MTU 可以优化网络性能。例如，增大 MTU（需要网络支持）可减少分片，提高吞吐量。
• 注意：修改 MTU 需要确保整个网络路径支持相同的 MTU 值。

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19. netdev_group

• 含义：网络设备组 ID。
• 内容：一个整数，表示接口所属的网络设备组。
• 用途：用于网络命名空间或策略路由，普通用户较少直接使用。

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20. operstate

• 含义：表示网络接口的操作状态。
• 内容：一个字符串，可能的值包括：
  • up：接口已启用并运行。
  • down：接口已禁用。
  • unknown：状态未知（可能未连接）。
  • dormant：接口处于休眠状态。
  • testing：接口正在测试中。
  • lowerlayerdown：依赖的下层接口未启用。
• 用途：比 carrier 提供更详细的状态信息，适合脚本或监控工具使用。

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21. phys_port_id

• 含义：物理端口的唯一标识符。
• 内容：一个十六进制字符串，表示硬件端口的 ID。
• 用途：在多端口设备（如交换机或多端口网卡）中标识特定物理端口。

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22. phys_port_name

• 含义：物理端口的名称。
• 内容：一个字符串，例如 p1 或 eth0，表示端口的名称。
• 用途：与 phys_port_id 类似，用于标识物理端口，便于管理和监控。

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23. phys_switch_id

• 含义：物理交换机的标识符。
• 内容：一个十六进制字符串，表示接口所属的交换机 ID。
• 用途：在支持硬件交换的设备中，标识接口所属的交换机。通常在数据中心或企业级网络设备中常见。

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24. power

• 含义：与网络接口的电源管理相关。
• 内容：一个目录，包含电源管理相关的文件（如 wakeup、runtime_enabled）。
• 用途：用于配置设备的节能模式。例如，启用/禁用设备在空闲时的低功耗状态。

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25. proto_down

• 含义：表示接口是否被协议层禁用。
• 内容：
  • 1：接口被协议层禁用。
  • 0：接口未被协议层禁用。
• 用途：某些高级网络配置（如故障转移）可能通过协议禁用接口，而非物理禁用。

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26. queues

• 含义：与网络接口的发送和接收队列相关。
• 内容：一个目录，包含子目录（如 tx-0、rx-0），表示发送和接收队列的配置。
• 用途：用于配置多队列网卡的性能参数，例如分配 IRQ 或调整队列优先级，以优化网络吞吐量。

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27. speed

• 含义：表示网络接口的当前链路速度。
• 内容：一个整数，表示速度（以 Mbps 为单位），例如 1000 表示 1Gbps。
  • -1：速度未知（通常是未连接状态）。
• 用途：检查网络接口的协商速度。速度不匹配可能导致性能问题。

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28. statistics

• 含义：网络接口的统计信息。
• 内容：一个目录，包含多个文件，如：
  • rx_bytes：接收的字节数。
  • tx_bytes：发送的字节数。
  • rx_packets：接收的数据包数。
  • tx_packets：发送的数据包数。
  • rx_errors：接收错误数。
  • tx_errors：发送错误数。
  • collisions：冲突次数。
• 用途：用于监控网络流量和错误，诊断性能问题或网络故障。

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29. subsystem

• 含义：指向网络子系统的 sysfs 路径。
• 内容：一个符号链接，通常指向 /sys/class/net。
• 用途：提供对网络子系统的访问，普通用户较少直接使用。

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30. tx_queue_len

• 含义：发送队列的长度。
• 内容：一个整数，表示发送队列的最大数据包数（例如 1000）。
• 用途：调整此值可以影响网络接口的缓冲行为。较大的队列可能减少丢包，但会增加延迟。

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31. type

• 含义：表示网络接口的类型。
• 内容：一个整数，对应于内核定义的接口类型。
• 常见值：
  • 1：以太网（ARPHRD_ETHER）。
  • 772：环回接口（ARPHRD_LOOPBACK）。
  • 其他值可能表示 VLAN、隧道等。
• 用途：用于确定接口的协议类型。例如，确认接口是以太网还是其他类型（如 PPP）。

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32. uevent

• 含义：与用户空间事件（uevent）相关的信息。
• 内容：一个文件，包含键值对，描述接口的属性（如 DEV_NAME=eth0）。
• 用途：由 udev 或其他用户空间工具读取，用于设备管理和热插拔事件处理。

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总结

/sys/class/net/eth0 下的这些文件和目录提供了对网络接口的全面监控和配置能力。作为网络专家，你可以通过读取这些文件来：

• 监控状态：检查 carrier、operstate、speed、duplex 等，了解接口的运行状态。
• 诊断问题：通过 statistics 查看错误计数，或通过 carrier_changes 检测物理连接问题。
• 优化性能：调整 mtu、tx_queue_len 或 queues 中的参数，提升吞吐量或减少延迟。
• 调试配置：验证 address、ifindex 或 type，确保接口配置正确。