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RHEL8与CentOS8如何配置网络

1. 前言

红帽公司于2019年5月18日发布了企业版的Linux RHEL 8.0,RHEL 8为混合云时代的到来引入了大量新功能,包括用于配置、管理、修复和配置RHEL 8的Red Hat Smart Management扩展程序,以及包含快速迁移框架、编程语言额和诸多开发者工具在内的Application Streams。
当你安装完RHEL 8 或者CentOS 8后,你一定会发现,在RHEL8(含CentOS8)上,没有传统的network.service,在/etc/sysconfig/network-scripts/里也看不到任何脚本文件,而是给出报错。

RHEL8如何配置网络

那么该如何对RHEL8 或者CentOS 8进行网络配置呢?

本文详细阐述基于rhel8的网络配置,包含多种配置方法。

事先声明:本文提及的所有内容,仅适用RHEL8/CentOS8,因为不同linux系统的NetworkManager行为存在部分差异。

2. RHEL8 CentOS8与RHEL7 CentOS7的区别

在RHEL7上,同时支持network.service和NetworkManager.service(简称NM)。默认情况下,这2个服务都有开启,但许多人都会将NM禁用掉。
在RHEL8上,已废弃network.service,因此只能通过NM进行网络配置,包括动态ip和静态ip。换言之,在RHEL8上,必须开启NM,否则无法使用网络。

RHEL8依然支持network.service,只是默认没安装,详见本文最后的Tips。

RHEL 8与CentOS 8 网络配置与RHEL 7与CentOS 7是有区别的

3. NetworkManager介绍

NetworkManager是2004年Red Hat启动的项目,旨在能够让Linux用户更轻松地处理现代网络需求,尤其是无线网络,能自动发现网卡并配置ip地址。

类似在手机上同时开启wifi和蜂窝网络,自动探测可用网络并连接,无需手动切换。

虽然初衷是针对无线网络,但在服务器领域,NM已大获成功。

3.1 NM能管理各种网络

  • 有线网卡、无线网卡
  • 动态ip、静态ip
  • 以太网、非以太网
  • 物理网卡、虚拟网卡

使用方法
– nmcli:命令行。这是最常用的工具,本文将详细讲解该工具使用。
– nmtui:在shell终端开启文本图形界面。示意图见本文最后的Tips
– Freedesktop applet:如GNOME上自带的网络管理工具
– cockpit:redhat自带的基于web图形界面的”驾驶舱”工具,具有dashborad和基础管理功能。示意图见本文最后的Tips

3.2 为什么要用NM

  • 工具齐全:命令行、文本界面、图形界面、web
  • 广纳天地:纳管各种网络,有线、无线、物理、虚拟
  • 参数丰富:多达200多项配置参数(包括ethtool参数)
  • 一统江湖:RedHat系、Suse系、Debian/Ubuntu系,均支持
  • 大势所趋:下一个大版本的rhel只能通过NM管理网络

3.3 nmcli使用方法

nmcli使用方法非常类似linux ip命令、cisco交换机命令,并且支持tab补全(详见本文最后的Tips),也可在命令最后通过-h、–help、help查看帮助。在nmcli中有2个命令最为常用:
nmcli connection
译作连接,可理解为配置文件,相当于ifcfg-ethX。可以简写为nmcli c
nmcli device
译作设备,可理解为实际存在的网卡(包括物理网卡和虚拟网卡)。可以简写为nmcli d
在NM里,有2个维度:连接(connection)和设备(device),这是多对一的关系。想给某个网卡配ip,首先NM要能纳管这个网卡。设备里存在的网卡(即nmcli d可以看到的),就是NM纳管的。接着,可以为一个设备配置多个连接(即nmcli c可以看到的),每个连接可以理解为一个ifcfg配置文件。同一时刻,一个设备只能有一个连接活跃。可以通过nmcli c up切换连接。
connection有2种状态:
– 活跃(带颜色字体):表示当前该connection生效
– 非活跃(正常字体):表示当前该connection不生效
device有4种常见状态:
– connected:已被NM纳管,并且当前有活跃的connection
– disconnected:已被NM纳管,但是当前没有活跃的connection
– unmanaged:未被NM纳管
– unavailable:不可用,NM无法纳管,通常出现于网卡link为down的时候(比如ip link set ethX down)

3.4 nmcli常用命令一览

查看ip(类似于ifconfig、ip addr)

nmcli

创建connection,配置静态ip(等同于配置ifcfg,其中BOOTPROTO=none,并ifup启动)

nmcli c add type ethernet con-name ethX ifname ethX ipv4.addr 192.168.1.100/24 ipv4.gateway 192.168.1.1 ipv4.method manual

创建connection,配置动态ip(等同于配置ifcfg,其中BOOTPROTO=dhcp,并ifup启动)

nmcli c add type ethernet con-name ethX ifname ethX ipv4.method auto

修改ip(非交互式)

nmcli c modify ethX ipv4.addr '192.168.1.200/24'
nmcli c up ethX

修改ip(交互式)

nmcli c edit ethX
nmcli> goto ipv4.addresses
nmcli ipv4.addresses> change
Edit 'addresses' value: 192.168.1.200/24
Do you also want to set 'ipv4.method' to 'manual'? [yes]: yes
nmcli ipv4> save
nmcli ipv4> activate
nmcli ipv4> quit

启用connection(相当于ifup)

nmcli c up ethX

停止connection(相当于ifdown)

nmcli c down

删除connection(类似于ifdown并删除ifcfg)

nmcli c delete ethX

查看connection列表

nmcli c show

查看connection详细信息

nmcli c show ethX

重载所有ifcfg或route到connection(不会立即生效)

nmcli c reload

重载指定ifcfg或route到connection(不会立即生效)

nmcli c load /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ethX
nmcli c load /etc/sysconfig/network-scripts/route-ethX

立即生效connection,有3种方法

nmcli c up ethX
nmcli d reapply ethX
nmcli d connect ethX

查看device列表

nmcli d

查看所有device详细信息

nmcli d show

查看指定device的详细信息

nmcli d show ethX

激活网卡

nmcli d connect ethX

关闭无线网络(NM默认启用无线网络)

nmcli r all off

查看NM纳管状态

nmcli n

开启NM纳管

nmcli n on

关闭NM纳管(谨慎执行)

nmcli n off

监听事件

nmcli m

查看NM本身状态

nmcli

检测NM是否在线可用

nm-online

本文提及的ifcfg均指代/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ethX及/etc/sysconfig/network-scripts/route-ethX

3.5 nmcli connection重点

nmcli c show
  • 第一列是connection名字,简称con-name(注意con-name不是网卡名)
  • 第二列是connection的UUID
  • 最后一列才是网卡名(标准说法叫device名),可通过nmcil d查看device
    对connection做操作时需要指定标识,标识可以是con-name、UUID、如果存在ifcfg文件则也可以用ifcfg的完整路径,即/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ethX
nmcli c show ethX
nmcli c show cae3f1ef-e79a-46c3-8e0c-946b91a65e11
nmcli c show /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ethX

nmcli c的con-name
同时对应ifcfg的文件名以及内容中的NAME=,该参数表示连接(connection)的名字,无需和网卡名相同,可以为一个设备(device)创建多个连接,但同一时刻只能有一个连接生效。当有多个连接时候,nmcli c delete删除当前连接,就会自动选择同一个设备的其他连接来顶替生效。可以通过nmcli c up来将指定连接切换生效。

注意:通过nmcli c modify修改con-name,只会对应修改ifcfg文件中的NAME,而不会更改ifcfg文件名。

nmcli c的ipv4.method
对应ifcfg文件内容的BOOTPROTO,ipv4.method默认为auto,对应为BOOTPROTO=dhcp,这种时候如果指定ip,就可能导致网卡同时有dhcp分配的ip和静态ip。设置为manual表示BOOTPROTO=none,即只有静态ip。
例子:创建一个连接(connection)

nmcli c add type ethernet con-name ethX-test ifname ethX ipv4.addresses '192.168.1.100/24,192.168.1.101/32' ipv4.routes '10.0.0.0/8 192.168.1.10,192.168.0.0/16 192.168.1.11' ipv4.gateway 192.168.1.254 ipv4.dns '8.8.8.8,4.4.4.4' ipv4.method manual
  • type ethernet:创建连接时候必须指定类型,类型有很多,可以通过nmcli c add type -h看到,这里指定为ethernet。
  • con-name ethX ifname ethX:第一个ethX表示连接(connection)的名字,这个名字可以任意定义,无需和网卡名相同;第二个ethX表示网卡名,这个ethX必须是在nmcli d里能看到的。
  • ipv4.addresses ‘192.168.1.100/24,192.168.1.101/32’:配置2个ip地址,分别为192.168.1.100/24和192.168.1.101/32
  • ipv4.gateway 192.168.1.254:网关为192.168.1.254
  • ipv4.dns ‘8.8.8.8,4.4.4.4’:dns为8.8.8.8和4.4.4.4
  • ipv4.method manual:配置静态IP
    对应的ifcfg和dns就是
vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ethX-test

TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=none
IPADDR=192.168.1.100
PREFIX=24
IPADDR1=192.168.1.101
PREFIX1=32
GATEWAY=192.168.1.254
DNS1=8.8.8.8
DNS2=4.4.4.4
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy
NAME=ethX-test
UUID=9a10ad89-437c-4caa-949c-a394a6d28c8d
DEVICE=ethX
ONBOOT=yes

vi /etc/resolv.conf

nameserver 8.8.8.8
nameserver 4.4.4.4

此时,通过nmcli c应该可以看到增加了一条连接

注意:如果这是为ethX创建的第一个连接,则自动生效;如果此时已有连接存在,则该连接不会自动生效,可以执行nmcli c up ethX-test来切换生效

3.6 nmcli device重点

  • nmcli d connect ethX
    由NM对指定网卡进行管理,同时刷新该网卡对应的活跃connection(如果之前有修改过connection配置);如果有connection但是都处于非活跃状态,则自动选择一个connection并将其活跃;如果没有connection,则自动生成一个并将其活跃。
  • nmcli d disconnect ethX
    让NM暂时不管理指定网卡,此操作不会变更实际网卡的link状态,只会使对应的connection变成非活跃。若重启系统则又会自动connect。另外,如果手工将该网卡的connection全部删掉,该网卡状态也会自动变为disconnected。
  • nmcli d reapply ethX
    专门用于刷新connection,前提是网卡的device处于connected状态,否则会报错。
  • nmcli d set ethX autoconnect yes|no managed yes|no
    可以设置是否自动连接和是否自动管理,但经测试只能用于当前开机状态, 如果这2个参数都设置为no,然后重启系统,又会自动恢复成connected和managed yes的状态。所以该命令用途不大。注意事项:如果managed设置为no,那么nmcli c reload会读取配置文件,但是不会立即生效,接着如果执行nmcli c up ethX,就会立即生效,同时managed自动变为yes。

重启系统自动恢复成connected和managed yes的状态,这种逻辑并不实用也不够合理,笔者已将此问题提交给redhat,据回复,这么设计是因为目前没有一个有效的手段来证明“我是我”,比如当网卡重新拔插到其他插槽时候,网卡名有很大可能性会发生变化,因此无法确定关机前设置的是对应开机后的哪个网卡,目前暂无办法解决,笔者将持续跟进。

4. 3种网络配置方法

在讲3种配置方法前,需要先明白ifcfg和NM connection的关联:虽然network.service被废弃了,但是redhat为了兼容传统的ifcfg,通过NM进行网络配置时候,会自动将connection同步到ifcfg配置文件中。也可以通过nmcli c reload或者nmcli c load /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ethX的方式来让NM读取ifcfg配置文件到connection中。因此ifcfg和connection是一对一的关系,另外上面有提到,connection和device是多对一的关系。
在RHEL8上,有3种方法进行网络配置
1. 手工配置ifcfg,通过NM来生效
2. 通过NM自带工具配ip,比如nmcli
3. 手工配置ifcfg,通过传统network.service来生效
建议:
推荐使用上述第1种网络配置方法(手工配置ifcfg,通过NM生效),因为这样既兼容了传统的ifcfg配置,又能熟悉nmcli。举例:

cat > /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 <<EOF
NAME=eth0
DEVICE=eth0
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=none
TYPE=Ethernet
IPADDR=192.168.1.10
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.1.1
EOF

nmcli c reload
nmcli c up eth0

如果之前没有eth0的connection,则上一步reload后就已经自动生效了

这么做有2个好处:
1. 按官方建议使用NM而不是network.service
2. 当还不太熟悉nmcli命令时候,这样最稳妥

Tips

  1. nmcli命令支持tab补全,但是需要yum install bash-completion
  2. 如果希望NM不要纳管网卡,只有一个办法最彻底最靠谱,就是自己写ifcfg,内容加上NM_CONTROLLED=no,这样该device的状态就会始终保持unmanaged。nmcli c up、nmcli c reload、nmcil c load都不会对其起任何作用。
  3. NM只能对link状态为up的网卡进行操作,如果手动ip link set ethX down,那么NM就无法对该网卡做任何操作(即使nmcli d connect也没有用)。
  4. 可以通过yum install network-scripts来安装传统的network.service,不过redhat说了,在下一个rhel的大版本里将彻底废除,因此不建议使用network.service。
  5. 手工创建新的ifcfg或者在ifcfg里修改ip等配置,NM不会自动读取,需要手工执行nmcli c reload或者nmcli c load /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ethX。这一点可能和其他系统的NM行为不太一样,但这种做法实则更适合服务器。
  6. 不手工配置ifcfg,使用默认的dhcp情况下,网卡的增减是不会自动生成ifcfg,此时nmcli c看到的con-name将类似’System ethX’或者’Wired connection 1’。
  7. NetworkManager支持3种获取dhcp的方式:dhclient、dhcpcd、internal,当/etc/NetworkManager/NetworkManager.conf配置文件中的[main]部分没配置dhcp=时候,默认使用internal(rhel7/centos7默认是dhclient)。internal是NM内部实现的dhcp客户端。
  8. 关于手动指定网关ip的方法,经过实测,/etc/sysconfig/network中的GATEWAY仅在3种情况下有效:NM_CONTROLLED=no或ipv4.method manual或从ipv4.method manual第一次转到ipv4.method auto时候。建议:当NM_CONTROLLED=no时,将网关写在/etc/sysconfig/network(GATEWAY);当使用NM时候,使用nmcli c命令配置网关(比如nmcli c modify ethX ipv4.gateway 192.168.1.1)。
  9. NM默认会从dhcp里获取dns信息,并修改/etc/resolv.conf,如果不想让NM管理/etc/resolv.conf,则只需在/etc/NetworkManager/NetworkManager.conf里的[main]里增加dns=none即可。
  10. 如果想让NM不要自动管理新网卡(比如不要给新网卡获取ip地址),则只需在/etc/NetworkManager/NetworkManager.conf里的[main]里增加no-auto-default=*即可,改完后通过systemctl restart NetworkManager或者重启系统来生效。除了手工在NetworkManager.conf里加配置,也可以yum install NetworkManager-config-server,这会生成/usr/lib/NetworkManager/conf.d/00-server.conf,内容为如下截图。建议使用前者方案,因为后者的ingore-carrier是不被推荐的参数。
  11. 更多NetworkManager参数详见man NetworkManager.conf
  12. nmtui示意图:
    centos8网络配置工具nmtui示意图

5. 总结

在RHEL8上,network.service默认已经不再集成,如何需要使用,请通过软件仓库安装它。默认情况下,RHEL 8可以使用nmcli纯命令行工具和nmtui文本式图形界面进行配置网络。

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