Linux 网络接口与路由高级配置实战
一、网络接口管理基础回顾与现代化工具
传统工具 ifconfig、route 已逐步被 ip（iproute2）取代。ip 命令功能更强大，支持命名空间、更多统计信息。
基础命令速查：
# 查看所有接口详细信息
ip -s -c addr show # -c 彩色输出
# 启用/禁用接口
ip link set eth0 up/down
# 修改 MTU
ip link set eth0 mtu 9000
# 查看链路状态（速度、双工等）
ethtool eth0
多网卡环境常见场景：
永久配置方式对比：
- NetworkManager（桌面/简单服务器）：
nmcli - systemd-networkd（推荐服务器）：.network 文件
- 传统 ifcfg（RHEL 系）：/etc/sysconfig/network-scripts/
- Netplan（Ubuntu）：/etc/netplan/
示例：nmcli 配置静态 IP：
nmcli con add type ethernet ifname eth0 con-name eth0 ipv4.method manual ipv4.addresses 192.168.10.50/24 ipv4.gateway 192.168.10.1 ipv4.dns 8.8.8.8
nmcli con up eth0
systemd-networkd 示例（/etc/systemd/network/10-eth0.network）：
[Match]
Name=eth0
[Network]
Address=192.168.10.50/24
Gateway=192.168.10.1
DNS=8.8.8.8
重载：systemctl restart systemd-networkd
二、Link Aggregation（Bonding/Teaming）高可用配置
生产服务器通常采用 Bond 实现链路冗余与负载均衡。
Bonding 模式（常见）：
- Mode 1 (Active-Backup)：主备切换
- Mode 4 (802.3ad LACP)：动态负载均衡（推荐）
- Mode 0 (Round-Robin)、Mode 6 (Balance-ALB) 等
配置步骤（以 Mode 4 为例）：
创建 Bond 接口：
ip link add bond0 type bond
ip link set bond0 type bond mode 802.3ad miimon 100
绑定从接口：
ip link set eth0 down
ip link set eth0 master bond0
ip link set eth1 down
ip link set eth1 master bond0
ip link set bond0 up
永久配置（ifcfg 方式）：
ifcfg-bond0：
DEVICE=bond0
TYPE=Bond
BONDING_MASTER=yes
BONDING_OPTS="mode=4 miimon=100"
BOOTPROTO=none
IPADDR=10.0.0.50
PREFIX=24
GATEWAY=10.0.0.1
ifcfg-eth0 / eth1：MASTER=bond0、SLAVE=yes
验证：
cat /proc/net/bonding/bond0
ethtool bond0
故障案例：某机房交换机 LACP 未配置，导致 Bond 接口 DOWN。排查：交换机侧开启 LACP，Linux 侧确认 lacp_rate fast。
Teaming（RHEL 新特性）：更现代，支持 runner 模式，配置类似。
三、VLAN 配置与子接口管理
VLAN（802.1Q）实现逻辑隔离，提升安全与广播控制。
创建 VLAN 子接口：
ip link add link eth0 name eth0.10 type vlan id 10
ip addr add 192.168.10.50/24 dev eth0.10
ip link set eth0.10 up
永久配置： Netplan 示例：
network:
version:2
vlans:
vlan10:
id:10
link:eth0
addresses:[192.168.10.50/24]
802.1ad QinQ：双层 VLAN，用于运营商场景。
运维注意：
- MTU：VLAN 通常需减 4 字节（1496）。
四、路由表与 ip route 高级操作
Linux 支持多个路由表（默认 main、local、default 等）。
查看路由：
ip route show table main
ip route show table all
添加路由：
# 默认路由
ip route add default via 192.168.1.1 dev eth0
# 静态路由
ip route add 10.0.0.0/8 via 192.168.1.254
# 主机路由
ip route add 8.8.8.8 via 192.168.1.1
多路由表 + 策略路由（Policy Routing）： 适用于多线路（电信 + 联通）分流场景。
步骤：
定义路由表（/etc/iproute2/rt_tables）：
100 telecom
200 unicom
添加路由：
ip route add default via 1.1.1.1 table telecom
ip route add default via 2.2.2.2 table unicom
策略规则（基于源 IP 或标记）：
ip rule add from 192.168.10.0/24 table telecom
ip rule add fwmark 1 table unicom # 配合 iptables mark
iptables 标记示例：
iptables -t mangle -A PREROUTING -s 192.168.20.0/24 -j MARK --set-mark 1
动态路由：Quagga/FRR 实现 BGP/OSPF（大型数据中心常用）。
# 安装 FRR
apt install frr # 或 yum
vtysh
configure terminal
router bgp 65001
neighbor 192.168.1.2 remote-as 65002
五、IP 隧道与高级网络虚拟化
GRE/IPIP 隧道：
ip tunnel add gre1 mode gre remote 203.0.113.1 local 198.51.100.1
ip addr add 10.0.1.1/30 dev gre1
VXLAN：容器/云常用（K8s Calico/Flannel 底层）：
ip link add vxlan0 type vxlan id 100 dstport 4789 remote 192.168.1.100
Network Namespace：隔离测试/多租户：
ip netns add testns
ip netns exec testns ip link set lo up
六、常见故障排查与性能优化
接口问题：
- Link DOWN：
dmesg | grep eth、ethtool 检查协商。 - 速度不符：强制
ethtool -s eth0 speed 1000 duplex full autoneg off。 - 丢包：
ip -s link 查看 RX/TX errors，检查网线/交换机。
路由问题：
- 路由冲突：
ip route get 8.8.8.8 查看实际路径。 - 多路径：
ip route show cache 查看缓存。
性能优化：
- 关闭 IPv6（若不使用）：
sysctl net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1 - 调整 ARP 缓存：
net.ipv4.neigh.default.gc_thresh1 - Offload：
ethtool -K eth0 gro on gso on tso on - Interrupt Coalescing：降低 CPU 中断。
监控命令：
watch -n 1 "ip -s link"
ss -m # 显示内存使用
cat /proc/net/dev
生产案例： 某双线服务器流量不均衡，排查发现策略路由 rule 优先级错误（数字越小优先级越高）。解决：调整 ip rule 顺序并 flush cache：ip route flush cache。
七、最佳实践与自动化
- 标准化配置：使用 Ansible 模板统一部署 network configs。
- 备份：
ip addr > backup-$(date +%F).txt - 监控：Prometheus node_exporter + Grafana 监控接口流量/错误。
- 云混合：了解 ENI（弹性网卡）、Secondary IP 等与本地差异。
迁移到 nftables 建议：iptables 兼容层存在，但未来趋势是 nftables。
nft add table ip filter
nft add chain ip filter input { type filter hook input priority 0 \; policy accept \; }
