网络的结构：

硬件：计算机、互联设备、网络设备

软件：操作系统、协议、应用程序、数据库

网络的功能：

资源共享：目的

数据通信：手段

网络通信模型

ISO/OSI：

应用层

表示层

会话层

传输层

网络层

数据链路层

为物理层

TCP/IP：

应用层

传输层

互联网层

网络访问层

数据报文封装格式：

对等通信：

应用层：数据流进程封装；

传输层：数据段（TCP segment）或数据报（UDP data-prog）；

最大的报文不能超过65535字节；

互联网层：数据包或IP数据报（ip package）；

最大的报文不能超过65535字节；

网络访问层：数据帧（ether frame）

最大的报文使用MTU定义，MTU=1500+首部+尾部

流式数据，0，1二进制的顺序列；

通信界定地址；

物理地址：

在以太网中，物理地址被定义为Mac（media access control）地址；

实现真正的本地通信；

使用范围，本地局域网并且不跨路由；

逻辑地址：

在TCP/IP协议栈中，逻辑地址被定义为IP地址；

界定主机到主机的通信：点对点通信

使用范围：全球互联网

注意：逻辑地址仅仅只作用主机定位，不用于真正的通信；

逻辑端口号：

界定进程

1-1023：固定

1024-45000+：半固定

其他：可自由分配

逻辑地址：逻辑端口号 —— 套接字（socket）

能够界定特定主机上的特定进程；

如何让主机加入到网络中并能够正常访问网络资源；

配置ip+netmask：当前广播域内的通信；

网关（路由）：跨广播域通信；

DNS服务器地址：实现基于主机名的通信；

注意：ip地址必须和网关在同一逻辑网段中；

centos中网络管理：

1.为网卡设置网络属性；

自动获取：

在主机所在的网络中，至少有一台DHCP服务器；

手动配置（静态指定）：

a.使用命令

net-tools家族（ifcfg家族）；

ifconfig（ipconfig）

查看网络接口的配置信息；

配置网络属性；

管理接口状态；

route：

查看路由信息；

配置路由信息（网关，静态路由，静态默认路由）；

netstat：

状态及统计数据的查看

iproute家庭：

ip OBJECT

其中OBJECT可以是：

addr：IP地址和掩码的管理

link：物理接口的管理

route：路由管理

ss：

状态及统计数据的查看；

注意：以上命令，在任何的Linux发行版中都适用；

nm家族：network manager

nmcli：命令行工具

nmtui：text-window的工具

nm家族只在centos7以上中能够使用；

system-config-network

system-config-network-cmd

system-config-network-tui

上述三个工具都是setup的子命令；在centos6中可以使用上述命令；

b.修改配置文件，

2.网络接口的命名方式；

思科的交换机：fastethernet0/1，gigabitethernet0/1

思科的路由器：Ethernet0/0，fastethernet0/0

Linux的接口命名的方式：

a.传统的命名方式：

以太网：ethX，X从0开始的整数；如：eth0,eth1，...

PPP网络：PPPoE，PPP over Ethernet

PPPX，X从0开始的整数；如：PPP0，PPP1，...

环回接口：lo，loopback；

在centos6及之前的发行版本中使用；

b.可预测的命名方案（centos7开始）

可以支持很多种的命名机制：

1）根据firmware进行命名：

每一台计算机的网卡在其计算机的硬件固件中都有唯一的标识符，比如：MAC地址，厂商标识，电器编号；

2）根据物理拓扑结构：

每一台计算机的主板上都有固定数量的插槽或接口，如主板上第二个插槽连接网卡的第一个物理接口等；

根据不同的命名机制，可以有如下的命名标准，

1）如果firmware或BIOS是主板上集成的设备提供的索引信息并且该信息可用，则根据此索引信息进行设备命名，如：enoX，eno1，eno16777736，...

2）如果firmware或BIOS是主板上扩展插槽所提供的索引信息并且该信息可用，则根据此索引信息进行设备命名，如：ensX，ens0，ens2，...

3）如果硬件接口的物理拓扑的位置信息存在并可用，则可以根据此信息进行设备命名，如：enp1s0

4）如果用户显示的定义，可以根据诸如MAC地址进行命名；如enx

5）如果上述可预测命名皆不可用，则延用传统命名方式对网络设备进行命名；

命名的格式组成：

en：Ethernet

wl：WLAN

ww：wwan

名称的类型：

o<index>：集成设备的索引编号；

s<slot_num>：扩展插槽的索引编号；

x<mac>：基于MAC地址进行命名：

p<bus>s<slot>：基于总线+扩展插槽的索引联合索引编号；

net-tools家族（ifcfg家族）：

1.ifconfig命令

ifconfig - configure a network interface

ifconfig [-v] [-a] [-s] [interface]：用于查看网络接口的配置信息；

如果执行ifconfig命令，不带任何接口做参数，则显示所有处于激活状态的网络接口信息；

如果执行ifconfig命名，带有特定接口名称作为参数，

ifconfig interface address：用于配置指定接口的网络参数：

ifconfig interface ip/[prefix_len] [up|down]

ifconfig interface ip/netmask subnet_mask [up|down]

示例：

ifconfig eth1 172.16.100.125

ifconfig eth1 172.16.100.125/24

ifconfig eth1 172.16.100.125 netmask 255.255.255.192

ifconfig eth1 up|down

常用选项：

-a：显示所有的网络接口，无论其是否处于激活状态；

示例：

ifconfig -a

2.route命令：查看和管理路由信息；

路由表中的路由条目，可能包括下列几种类型；

1.主机路由：目标地址是特定的单个IP地址；

2.网络路由：子网路由；主网路由；超网路由（CIDR，聚合路由）

子网路由：10.10.10.0/24

主网路由：192.168.1.0/24

超网路由：192.168.0.0/16

3.默认路由：目标地址为0.0.0.0/0的路由条目；到达任意地址的路由；

常用选项：

-n：以数字化显示主机名（IP地址）和端口

设置路由信息：

route add [-net|-host] target [netmask Nm] [gw Gw] [[dev] If]

route del [-net|-host] target [gw Gw] [netmask Nm] [[dev] If]

设置默认网关的方法：default === -net 0.0.0.0 netmask 0.0.0.0

route add default gw 192.168.100.1

route add default gw 192.168.100.1 dev eth2

删除默认网关的方法：

route del default

route del default gw 172.16.0.1

添加静态路由的方法：

route add -net 10.0.0.0/8 gw 192.168.220.100 [dev eth2]

删除静态路由的方法：

route del -net 10.0.0.0/8

route del -net 10.0.0.0/8 gw 192.168.220.100

netstat命令：

Print network connections, routing tables, interface statistics, masquerade connections, and multicast memberships

Print network connections

[--tcp|-t]：只显示与TCP协议相关的网络连接

[--udp|-u]：只显示与UDP协议相关的网络连接

[--udplite|-U]：只显示udplite协议相关的网络连接

[--sctp|-S]：

[--raw|-w]：显示与裸套接字相关的网络连接

[--listening|-l]：显示处于LISTEN状态的TCP连接

[--all|-a]：查看所有状态的任意连接

[--numeric|-n]：数字化显示结果中的主机名、端口号、用户ID等信息；

[--numeric-hosts]

[--numeric-ports]

[--numeric-users]

[--extend|-e[--extend|-e]]：以扩展格式显示结果

[--program|-p]：显示与该网络连接相关的应用程序及进程ID

TCP的有限状态机(TCP FSM):

State

The  state  of  the socket. Since there are no states in raw mode and usually no states used in UDP and UDPLite, this column may be left blank. Normally this can be one of several values:

ESTABLISHED

The socket has an established connection.

SYN_SENT

The socket is actively attempting to establish a connection.

SYN_RECV

A connection request has been received from the network.

FIN_WAIT1

The socket is closed, and the connection is shutting down.

FIN_WAIT2

Connection  is  closed, and the socket is waiting for a shutdown from the

remote end.

TIME_WAIT

The socket is waiting after close to handle packets still in the network.

CLOSE  The socket is not being used.

CLOSE_WAIT

The remote end has shut down, waiting for the socket to close.

LAST_ACK

The remote end has shut down, and  the  socket  is  closed.  Waiting  for

acknowledgement.

LISTEN The  socket  is listening for incoming connections.  Such sockets are not

included in the output unless you specify the --listening (-l)  or  --all

(-a) option.

CLOSING

Both sockets are shut down but we still don't have all our data sent.

UNKNOWN

The state of the socket is unknown.

常用的选项组合：

-tan, -uan, -tnl, -unl, -tnlp, -unlp, -tunlp

Print routing tables

{--route|-r}：显示路由表信息

[--numeric|-n]：数字化信息

[--extend|-e]：显示扩展信息

常用的选项组合：

-rn, -rne

Print interface statistics：

{--interfaces|-I|-i}

[--all|-a]

[--extend|-e]

[--verbose|-v]

[--program|-p]

[--numeric|-n]

Print Protocol statistics：

{--statistics|-s}：显示详细的各个协议的统计信息；

[--tcp|-t]

[--udp|-u]

[--udplite|-U]

[--sctp|-S]

[--raw|-w]

iproute家族：

ip：show / manipulate routing, devices, policy routing and tunnels

ip [ OPTIONS ] OBJECT { COMMAND | help }

OBJECT := { link | addr | route | netns }

ip link COMMAND

COMMAND: add, delete, set, show, help

ip link set - 修改网络设备的配置参数

ip link set [dev] IFACE_NAME { up | down }：激活或禁用网络接口；

ip link set [dev] IFACE_NAME [ arp { on | off } ]：是否允许此网络接口使用ARP协议；

ip link set [dev] IFACE_NAME name IFACE_NEW_NAME：更改网络接口名称，需要将设备先down掉；

ip link set [dev] IFACE_NAME [ mtu MTU ]：修改网络接口的MTU数值；

ip link set [dev] IFACE_NAME [ netns PID ]：

ip link set [dev] IFACE_NAME [ netns NAME ]：将指定的网络接口加入到指定的网络名称空间中；

ip link { show | list }：列表显示所有的链路接口；只显示链路层信息；

ip link help：获得简短的帮助信息

ip netns COMMAND - 设置内核中的网络名称空间；

ip netns list：列表显示所有的自定义的名称空间；

ip netns add NS_NAME：创建名称空间；

ip netns exec NS_NAME cmd：在指定的名称空间中使用命令；

ip netns delete NS_NAME：删除指定的名称空间；

ip addr COMMAND - 查看和设置三层逻辑网络地址；

ip addr add IFADDR dev IFACE_NAME：为指定的网络接口添加IP地址；

ip addr del IFADDR dev IFACE_NAME：将IP地址从指定的网络接口上删除；

ip addr flush dev IFACE_NAME：将指定接口上配置的所有IP地址全部清除；

ip addr { show | list } [dev IFACE_NAME]：显示网络接口上配置的IP地址；

为网络接口增加多个IP地址，并能够使用ifconfig查看；

ip addr add IFADDR dev IFACE_NAME label IFACE_NAME_LABEL

ifconfig IFACE_NAME_LABEL IFADDR

IFACE_NAME_LABEL : IFACE_NAME:#

ip route COMMAND - 查看和设置路由表信息

ip route { add | del } TARGET/PREFIX via NEXT_HOP [dev IFACE_NAME]

ip route list

ss - another utility to investigate sockets

ss [options] [ FILTER ]

常用选项：

-t：TCP协议相关的连接状态

-u：UDP协议相关的连接

-w：raw socket相关的连接

-l：处于监听状态的连接

-a：所有的状态的套接字连接

-n：数字化显示结果

-p：显示相关的应用程序及PID

-e：显示详细的扩展信息

-m：显示内存使用量

-o：计时器信息

常用的选项组合：

-tan, -uan, -tnl, -unl, -tulp, -unlp

FILTER := [ state TCP-STATE ] [ EXPRESSION ]

TCP-STATE：TCP协议有限状态机中的所有可用状态；

EXPRESSION：

dport= :port

sport= :port

EXPRESSION示例：

'( dport = :22 or sport = :22 )'

net-tools

iproute

特点：使用命令配置网络参数以后，网络参数会立即生效；但是，只要重新启动或重新激活网络接口，其配置的网络参数立即丢失；

上述命令的配置结果，并没有影响或修改网络设备的配置文件；

配置文件：

CentOS6中：

跟IP、MASK、GATEWAY、DNS Server相关的配置文件：

/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-IFACE_NAME

DEVICE：此网络接口的名称

TYPE：此网络接口的类型，比较常见的是Ethernet，Bridge，Token Ring，...

HWADDR：此设备的物理地址，在以太网中是MAC地址；

ONBOOT：在系统引导的过程中，是否激活此设备；

NETBOOT：是否可以使用此设备进行网络引导；

BOOTPROTO：激活此接口时使用何种协议来配置此接口的属性；

动态配置：dhcp，bootp

静态配置：static，none

IPV6INIT：是否在此接口上初始化IPV6协议；

USERCTL：是否允许普通用户能够管理此接口；推荐取值为no；

IPADDR：指定此接口的固定IP地址，前提是BOOTPROTO应该是static或none；

NETMASK：设置IP地址对应的子网掩码；如：255.255.255.0

PREFIX：设置IP地址的网络前缀的位数；如：24

GATEWAY：设置默认网关

DNS1：首选DNS服务器的地址指向；

DNS2：备用DNS服务器的地址指向；

DNS3：第三DNS服务器的地址指向；

PEERDNS：是否允许从DHCP服务器获得的DNS服务器的地址指向替代此配置文件中的DNS服务器的地址指向；默认值为允许；

NM_CONTROLLED：是否允许NetworkManager服务管理网络接口；此服务在CentOS6中非常不完善，所以建议不使用此服务进行网络接口的管理；而且最好将此服务永久关闭，执行下列两条命令即可；

# service NetworkManager stop

# chkconfig NetworkManager off

主机名称的配置文件：/etc/sysconfig/network

HOSTNAME：当前Linux系统使用的主机名称

# hostname 查看当前系统的FQDN

# hostname NEW_HOSTNAME

注销后重新登录，即可生效

CentOS7中：

跟IP、MASK、GATEWAY、DNS Server相关的配置文件：

/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-IFACE_NAME

多数的配置语句与Center6相同，多出了下列几项：

UUID：全局唯一标识符，用来唯一标识此网络接口；

NAME：此网络接口的显示名称；

DEFROUTE：是否允许此网络接口运行默认路由；

主机名称的配置文件：/etc/sysconfig/network

# hostnamectl set-hostname NEW_HOSTNAME

本地解析配置文件：/etc/hosts

格式为：  IP地址    主机名(多个主机名之间使用空白字符隔开)

解析器文件：/etc/resolv.conf

search DOMAIN_NAME

nameserver DNS_SERVER_IP_ADDRESS

静态路由的配置文件：/etc/sysconfig/network-scripts/route-IFACE_NAME

IFACE_NAME：必须为此次路由出站接口的名称；

两种风格的写法：

1.每条路由信息占用一行；

TARGET via NEXT_HOP [dev IFACE_NAME]

示例：

10.0.0.0/8 via 192.168.100.254

2.每条路由信息占用多行；

ADDRESS#=TARGET

NETMASK#=MASK

GATEWAY#=NEXT_HOP

示例：

ADDRESS0=172.16.0.0

NETMASK0=255.255.0.0

GATEWAY0=192.168.10.254

Bonding —— 绑定

就是将多块网卡(多个网络接口设备)绑定同一IP地址，对外提供网络服务；这些网卡之间可以实现负载均衡或高可用技术；

通过bonding，虚拟一个网卡对外提供服务及网络连接，所有的物理网卡都被修改为相同的MAC地址；

Bonding的工作模式：

Mode 0——负载均衡解决方案，其负载均衡的算法为balance-rr(round robin, 轮询)；轮询策略意味着：从头到尾顺序的在每个slave接口上面发送数据包；该模式可以提供负载均衡以及容错的能力；

Mode 1——主备解决方案，(active-backup, master-backup)，在此模式中，只有一个slave被激活，用于正常数据传输；而其他的接口都监视此接口的工作状态；当且仅当活动的slave接口失败的时候，才会从其他备份的接口中选择一个用于激活；该模式只能实现容错，无法进行负载均衡；

Mode 3——全广播解决方案，在所有的slave接口上传输全部报文；

miimon用来进行链路监测。如果miimon=100，则系统每100ms监测一次链路连接的状态；如果某个网络接口在miimon监测的结果为不连通，则进行故障倒换；

使用Bonding的时候，我们需要配置：

1.创建虚拟接口

2.选择miimon的监测时间及Bonding的工作模式；

3.选择用于此次Bonding的物理接口；

在/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond0文件中指定Bonding的特性即可：

DEVICE=bond0

ONBOOT=yes

NM_CONTROLLED=no

BOOTPROTO=none

BONDING_OPTS="miimon=100 mode=0"

IPADDR=172.16.100.135

PREFIX=16

修改物理网卡的配置文件：/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1

DEVICE=eth1

BOOTROTO=none

MASTER=bond0

SLAVE=yes

USERCTL=no

修改物理网卡的配置文件：/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth2

DEVICE=eth2

BOOTROTO=none

MASTER=bond0

SLAVE=yes

USERCTL=no

Bonding最好在CentOS6中实现。

在CentOS7中使用网络组来实现更加强大的容错；

nmcli