Linux运维实战:CentOS7.6操作系统从入门到精通
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第2章 Linux基本操作和组装服务器

2.1 Linux网络相关概念和修改IP地址的方法

网络是什么?

把多台计算机用某种介质连接起来就是网络。这种介质可能是网线、同轴电缆、蓝牙信号、无线信号、光纤等。如果是电气介质,那么传输的一定为电气信号;如果是光介质,那么传输的一定是光信号,但不管用什么介质在计算机中实现交流,到达对方主机时,仍然需要转换器将其转换成电气信号。

信号可能是电气信号,也可能是光信号,区别在于介质是有线介质还是无线介质,电气信号要传达到对方,只要在线缆上施加电压,这个电压就能瞬间到达对方。假设高电压代表1,低电压代表0,那么接收方如何得知这个高电压是几个1?让对方接收多长时间为一个信号?假设1秒一个信号,如果持续施加电压8秒,那么对方则会理解为8个信号,所以,在传递信号之前需要明确指定多长时间为一个信号,这种指定称为“协议(Protocol)”。

在Linux中,系统分为两个层次——用户空间和内核空间。所有的用户进程都在用户空间运行,所有的内核功能都在内核空间运行,网络功能就属于内核功能,在内核中有一个TCP/IP协议的实现模块,因此,所配置的IP地址也是在内核中生效,只是用户是在用户空间中使用管理工具对IP地址进行配置及管理。配置完成后在内核所运行的内存中生效,当关机时,内存中的数据则会丢失(因为内存是一时性的存储),内核中所配置的IP地址也随之失效。

当再次开机时,内存是空的,而且内存中关机前修改的数据并没有保存到磁盘上实现永久存储。在启动内核时是从磁盘中读取配置文件中的数据,并根据配置文件中的选项定义调整内核的工作方式。因此,要想实现永久生效,需要把配置保存在磁盘的配置文件中,当内核再次启动网络功能时,会自动读取该磁盘配置文件并设置配置文件中的IP地址,以此实现永久生效。

配置IP地址的两种方法如下。

• 命令配置(临时生效):立即生效,不能永久生效。

• 配置文件(永久生效):不会立即生效,但会永久生效,需要指定配置文件,内核在启动时会读取该配置文件,内核启动后则不再读取该配置文件,如果在内核启动后修改配置文件,则需要手动让内核读取配置文件才能生效。

2.1.1 网卡的命名规则

在CentOS 6之前,网卡使用连续号码来命名,如eth0、eth1等,这种网卡命名方式会根据情况改变而改变,并非唯一且固定,比如,当增加或删除网卡时,名称可能会随之发生变化。

CentOS 7通过dmidecode命令采集主板信息,并以此命名,这种命名方式可以实现网卡名永久唯一化。

如果Firmware(固件)或BIOS为主板上集成的设备提供的索引信息可用,且可预测,则根据此索引进行命名,如ifcfg-ens33。

如果Firmware或BIOS为PCI-E扩展槽所提供的索引信息可用,且可预测,则根据此索引进行命名,如ifcfg-enp33。

如果硬件接口的物理位置信息可用,则根据此信息进行命名,如enp2s0。

上述信息均不可用时,则使用传统命名机制,即使用连续号码命名。

知识扩展

在CentOS 7中,网上命名中的en表示etherne1t(以太网),就是现在使用的局域网。

enX:X常见有下面3种类型。

o:主板板载网卡,主板上集成设备的设备索引号。

p:独立网卡,PCI网卡,PCI插槽的索引号。

s:热插拔网卡,USB之类,扩展槽的索引号。

nnn(数字)表示:MAC地址+主板信息计算得出的唯一序列号。

2.1.2 使用root用户登录操作系统

用户用于标识资源获取者的身份,在Linux中默认都有一个root用户,该用户是独一无二的。root用户是Linux系统的超级用户,就像Windows的管理员用户一样。

在生产环境中不建议直接使用root用户登录,因为root的权限相当大,为避免操作失误,建议使用普通用户登录,必要时再切换到root用户。

root用户的密码在安装系统的过程中就已经设置了,以下实验当中直接使用root用户登录。

(1)使用root用户登录系统,在图2-1所示的登录界面单击“未列出?”。

图2-1 选择用户登录

(2)如图2-2所示,在“用户名”文本框中输入root,并单击“下一步”按钮。

图2-2 输入用户名

(3)如图2-3所示,在“密码”文本框中输入root用户的密码,并单击“登录”按钮完成登录。

图2-3 输入密码

2.1.3 ifconfig命令的使用方法

命令:ifconfig。

作用:用来配置网络或显示当前网络接口的状态。

命令执行结果信息大概说明如下。

2.1.4 临时和永久修改

在Linux系统中,一切皆文件,包括系统中的内核也同样展示为文件形式,并存储在磁盘中。在开机加载内核时,会把内核装载到内存中展开并运行起来,在系统启动以后可以修改系统的配置,一般而言,系统的配置信息同样存储在磁盘中的某个相关的配置文件中,在下次启动时直接加载该配置文件,并根据配置文件中指定的配置进行设置,修改系统配置有“临时”和“永久”之分。

临时修改指的是直接修改在内存中所运行的系统配置。临时修改并没有把修改后的配置保存到磁盘上的配置文件中,在系统关机后,内存中的数据会丢失,在下次开机时,内核直接加载原来的配置文件并按文件中的配置信息设置系统的相关配置,在上次开机时所做的修改则会失效,因此,配置恢复了上一次修改。

永久修改指的是直接修改其配置文件,即使系统关机后,内存中的数据丢失,也对修改不造成影响,在下次开机时,系统会重新加载相关的配置文件并设置,因此可以达到永久生效的目的。但是,由于永久生效的修改方法是直接修改其磁盘中的相关配置文件,如果在修改前系统已经启动了,就意味着系统已经生效了原有的配置,就不会再自动去加载修改后的配置文件了。

所以,修改磁盘中的配置文件系统并不会立即生效,往往需要通过重新加载才能够生效,可使用重新加载的命令使配置生效,或重新启动系统,使系统在启动时达到重新加载配置文件,如果修改的是一个服务的配置文件,可以直接重启服务以重新加载配置文件。

在Linux中,大多数修改配置都是由以上这两种方式实现的。

1.临时修改网卡的IP地址

命令使用格式:ifconfig网卡名IP地址子网掩码,直接修改网卡的IP地址,重启失效。

例如:首先查看ens33网卡信息。

然后把ens33网卡中的IP地址临时改为192.168.1.110。

修改完成后,再次查看ens33网卡信息。

由于以上实验是临时修改,所以在执行网络服务重启时,临时修改的IP地址就会失效。

重启网络服务后,再次查看ens33网卡信息,IP地址恢复原样了。

2.添加多个临时IP地址(掌握)

例2.1:单网卡绑定多IP地址。

网卡在添加多个IP地址时,实际上使用的是同一张物理网卡,只是在系统上通过虚拟技术实现一张网卡使用多个IP地址,具体操作如下。

注释:ens33:0表示把ens33网卡复制为ens33:0,并配置IP地址为192.168.1.110,up表示开启。

2.1.5 删除临时IP地址

下面删除例2.1中添加的IP地址:192.168.1.110。

2.1.6 NetworkManager概述(了解)

NetworkManager服务是管理和监控网络设置的守护进程,CentOS 7更加注重使用NetworkManager服务来实现网络的配置和管理。CentOS 7以前是通过Network服务管理网络,以后的版本,所有网络管理和设置统一由NetworkManager服务来维护。它是一个动态的、事件驱动的网络管理服务。

图2-4 NetworkManager状态

2.1.7 RHEL/CentOS Linux网络相关的配置文件(熟练)

RHEL/CentOS网络相关的配置文件路径如下。

(1)网卡相关配置文件:/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33,用于保存网卡相关的配置,一般实现永久修改网卡相关的配置信息都通过修改此文件实现,如是否开启网卡、IP地址、是静态还是动态获取IP地址,等等。

(2)网卡回环地址配置文件:/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo,用于保存回环地址信息。

(3)DNS配置文件:/etc/resolv.conf,用于保存DNS信息,一般配置DNS时是通过修改此文件实现的。

(4)域名和IP地址映射文件:/etc/hosts,此文件用于本地域名解析,在整个解析流程中,该文件优先级最高。

(5)主机名配置文件:/etc/hostname,用于保存主机名。

2.1.8 永久修改IP地址

永久修改IP地址有两种方法。

1.使用nmtui文本框方式修改IP地址(了解)

(1)在命令行终端上输入nmtui命令,并按Enter键,则会弹出图2-5所示的“网络管理器”对话框,使用键盘上的上、下方向键选择“编辑连接”选项并按Enter键确认。

图2-5 “网络管理器”对话框

(2)在图2-6所示的网卡设备编辑对话框中选择需要修改的网卡,按Tab键可把光标切换至“编辑”按钮,选中该按钮后,按Enter键确认。

图2-6 选择网卡

(3)在图2-7所示的“编辑连接”对话框中添加IP地址,掩码直接在IP地址后使用“/”分隔,其中24是指24位掩码,即255.255.255.0,然后添加网关、DNS服务器即可。

图2-7 “编辑连接”对话框

(4)最后,把光标移到最下面,选择“确定”按钮并按Enter键,进行保存。

重启网络服务以生效:

2.通过修改网卡配置文件来修改IP地址(熟练)

在Linux中很多配置都是以文件形式保存的,网卡信息也如此,所以,该方法使用的是以编辑文件的形式对网卡的配置进行修改,网卡的配置文件存放于/etc/sysconfing/networkscripts/ifcfg-ens33。

首先,初步了解一下在Linux系统下比较常用的文件编辑工具——vim,其主要用于编辑文件。

vim的使用方法(此处简单了解,详细介绍在下一章)如下。

i:进入插入模式(按下i键,即可进入文本的插入模式,可以往文本中添加内容)。

保存:先按Esc键,再输入“:wq”。

(1)使用vim工具打开网卡配置文件。

参数说明如下。

DEVICE:此配置文件应用到的设备。

BOOTPROTO:激活此设备时使用的地址配置协议,常用的有dhcp、static、none、bootp。

ONBOOT:在系统引导时是否激活此设备。

TYPE:接口类型,常见的有Ethernet、Bridge。

UUID:设备的唯一标识。

IPADDR:IP地址。

NETMASK:子网掩码。

GATEWAY:默认网关。

DNS1:第一个DNS服务器地址。

DNS2:第二个DNS服务器地址。

IPV4_FAILURE_FATAL:如果为yes,则IPV4配置失败禁用设备。

(2)把以上所修改的内容进行保存并退出,保存时在vim的编辑模式按Esc键,输入 :wq也需要输入并按Enter键。

(3)重启网络服务,使网络设备生效。