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好好学Linux：Ubuntu18配置静态IP

发表于 更新于 分类于 ， ， ，

1. 前言

《好好学Linux：Linux系统配置静态IP》一文中，描述了 CentOS7 和 Ubuntu16.04 系统中配置静态IP的方法。
但是，Ubuntu18之后的版本，网络配置方法发生了较大的变更，本文学习一下新的配置方法。

2. 单网卡静态IP配置方法

1、编辑网卡配置文件

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vim /etc/netplan/01-network-manager-all.yaml

如下修改：

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# Let NetworkManager manage all devices on this system
network:
  version: 2
  renderer: NetworkManager
  ethernets:
    eth0:
      dhcp4: false                          # 禁止动态IP
      addresses: [192.168.56.111/24]       # IP地址和掩码
      gateway4: 192.168.56.1              # 网关
      nameservers:
        addresses: [180.76.76.76,114.114.114.114]   #DNS服务器

其中 dhcp4 参数的值可以改为 no ，和 false 等价。

2、使配置生效

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netplan apply

3、验证配置

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ip addr show dev eth0

3. 多网卡静态IP配置方法

3.1. 配置方法一：单文件配置

编辑网卡配置文件

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vim /etc/netplan/01-network-manager-all.yaml

如下修改：

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# Let NetworkManager manage all devices on this system
network:
  version: 2
  renderer: NetworkManager
  ethernets:
    eth0:
      dhcp4: false                          # 禁止动态IP
      addresses: [192.168.56.111/24]       # IP地址和掩码
      gateway4: 192.168.56.1              # 网关
      nameservers:
        addresses: [180.76.76.76,114.114.114.114]   #DNS服务器
    eth1:
      dhcp4: false
      addresses: [172.16.0.111/24]

3.2. 配置方法二：多文件配置

拷贝网卡配置文件

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cp /etc/netplan/01-network-manager-all.yaml /etc/netplan/02-network-manager-all.yaml
vim /etc/netplan/02-network-manager-all.yaml

如下修改：

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# Let NetworkManager manage all devices on this system
network:
  version: 2
  renderer: NetworkManager
  ethernets:
    eth1:
      dhcp4: false
      addresses: [172.16.0.111/24]

4. 临时配置固定IP

给 eth0 配置两个固定IP：

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ip addr add 192.168.1.100/24 dev eth0
ip addr add 192.168.1.101/24 dev eth0

5. 配置默认网关

配置文件中，可以通过 gateway4 指定网关。

如果多个网卡有不同的网关，该怎样指定默认网关？
答：在 netplan 配置文件中，我们可以针对不同的网卡配置不同的网关。但是，请不要这么做，因为一个系统只能有一个默认网关，否则会导致混乱出现网络问题。
如果有多个网卡，每个网卡的网关不同，那么请选择出想要配置为默认网关的网卡，给该网卡配置上网关，其他的网卡不要配置网关。

6. 扩展：禁用和启用指定的网卡

如果一台主机上有多个网卡，想要禁用和启用其中一张或多张网卡，可以使用下面的方法。

6.1. 临时禁用和启用

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ifconfig eth1 down # 禁用
ifconfig eth1 up # 启用

6.2. 永久禁用和启用

6.2.1. 基于netplan（推荐）

永久禁用方法：
1、修改netplay配置

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vim /etc/netplan/01-network-manager-all.yaml

添加：

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network:
  version: 2
  renderer: NetworkManager
  ethernets:
    eth1:
      dhcp4: false
      optional: true

2、应用netplan配置

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netplan apply

3、重启网络服务

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systemctl restart systemd-networkd

永久启用方法：
修改netplay配置（删除其中的禁用配置），应用netplan配置，重启网络服务。

6.2.2. 基于interfaces

使用 /etc/network/interfaces（如果我们的系统使用此旧方法配置网络），这种方法在新版的Ubuntu中并不常见，因为Netplan取代了/etc/network/interfaces文件，但如果我们的系统依然使用它，可以使用下面的方法。

永久禁用方法：
1、修改interfaces配置

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/etc/network/interfaces

将指定的网卡设置为不自动启动

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auto eth0
iface eth0 inet manual

2、重启网络服务

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systemctl restart networking

永久启用方法：
修改interfaces配置（删除其中的禁用配置），重启网络服务。

6.2.3. 基于initramfs

永久禁用方法：
1、配置 blacklist.conf

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vim /etc/modprobe.d/blacklist.conf

在文件最后添加：

1
blacklist eth1

2、更新initramfs

1
update-initramfs -u

该命令用于更新 Linux 系统的初始化 RAM 磁盘文件系统（initramfs）。
在系统引导过程中，initramfs 用于加载必要的驱动程序并初始化硬件，以便在挂载根文件系统之前完成这些工作。该命令生成一个新的 initramfs映像文件并更新符号链接到最新的映像文件。在更新内核或任何与内核相关的配置文件更改之后，通常会运行此命令，以确保系统可以正确引导。

3、重启主机进行验证（可选）

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reboot

永久启用方法：
blacklist.conf 删除禁用的配置，更新initramfs。

7. 扩展：Netplan 和 NetworkManager的关系

在 Ubuntu 和一些其他基于 Debian 的 Linux 发行版中，Netplan 和 NetworkManager 有着紧密的合作关系。

Netplan 是一个配置网络的工具，它使用简单的 YAML 文件来描述网络接口的配置。Netplan 是 Ubuntu 17.10 以后的版本中引入的默认网络配置工具，用于统一和简化网络配置过程。Netplan 本身并不直接管理网络连接；它是一个抽象层，将配置转换成底层网络管理服务可以理解的格式。

Netplan 支持将配置转换给以下两种网络后端服务之一：

  • systemd-networkd: 主要用于服务器和无界面系统，是一个系统服务，用于配置网络接口。
  • NetworkManager: 适用于桌面和服务器环境，特别是需要频繁连接和断开网络的场景。NetworkManager 提供了丰富的命令行界面 (CLI) 和图形用户界面 (GUI)，便于用户进行网络配置。

这些后端是 Netplan 生成的配置的 “消费者”，负责实际的网络接口管理工作。

NetworkManager 是一个动态网络控制和配置系统，可以响应网络环境的变化并进行相应的调整。NetworkManager 旨在简化和自动化网络配置和连接管理，尤其是在 WLAN（无线局域网）和移动宽带连接方面。

它们的关系在使用上很简单：

1、系统管理员或用户编写一个 YAML 格式的 Netplan 配置文件，定义了网络接口的期望配置。
2、运行 netplan apply 命令时，Netplan 读取 YAML 文件，然后根据当前系统所使用的网络后端（systemd-networkd 或 NetworkManager），生成相应的配置。

  • 如果是 NetworkManager，Netplan 将生成 NetworkManager 可以理解的配置，并将这些配置置于 /etc/NetworkManager/system-connections/目录下。
  • 如果是 systemd-networkd，Netplan 将生成适当的单位文件放在 /etc/systemd/network/ 目录下。
    3、NetworkManager 或 systemd-networkd 接管，应用这些配置，并管理网络连接。

由此，Netplan 作为一个中间层，可以无缝地与 NetworkManager（或 systemd-networkd）配合工作，让用户能够通过统一的接口来处理网络配置，而无需直接与底层网络管理工具交互。这降低了配置的复杂性，特别是在有多种网络接口和连接类型需要管理的环境中。

8. 设置静态IP无效问题

8.1. 问题描述

/etc/netplan/01-network-manager-all.yaml 配置为：

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network:
  version: 2
  renderer: NetworkManager
  ethernets:
    ens5f0:
      dhcp4: false
      addresses: [172.22.3.211/24]
      gateway4: 172.22.3.1
    ens5f2:
      dhcp4: false
      optional: true

上面的配置中给ens5f0网卡配置了一个静态IP 172.22.3.211 ，但是实际上该网卡获取到的IP为 172.22.3.56

8.2. 问题排查解决

1、重新执行 netplan apply，无效。
2、重新启动NetworkManager，systemctl restart NetworkManager，无效。
3、重启主机，无效。
4、查看查看网络接口状态和配置信息 nmcli，发现了异常：

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ens5f0：已连接 到 配置 1
        "Intel I350"
        ethernet (igb), B4:96:91:12:9E:26, 硬件, mtu 1500
        ip4 默认
        inet4 172.22.3.56/24
        route4 0.0.0.0/0
        route4 172.22.3.0/24
        inet6 fe80::a0e0:cc7b:xxx:xxx/64
        route6 fe80::/64

ens5f2：已连接 到 netplan-ens5f2
        "Intel I350"
        ethernet (igb), B4:96:91:12:9E:28, 硬件, mtu 1500
        inet4 169.254.136.104/16
        inet4 169.254.249.45/16
        route4 224.0.0.0/4
        route4 169.254.0.0/16
        route4 169.254.0.0/16
        inet6 fe80::b696:91ff:xxx:xxx/64
        route6 fe80::/64

ens5f0 正常应该连接到 netplan-ens5f0，但是上面显示连接到配置1，这明显是有问题的。

5、检查网络配置方式
在 Linux 系统中，网络配置可能通过多种不同的方式进行管理：

  • 命令行工具：如 nmcli（NetworkManager 的命令行界面）和 netplan。
  • 配置文件：如 /etc/network/interfaces（传统 Debian 配置），/etc/netplan/*.yaml 文件（Ubuntu 的 netplan 工具），或者 /etc/NetworkManager/system-connections/ 目录下的文件（由 NetworkManager 管理）。
  • 图形用户界面：如 GNOME 的网络设置或其他桌面环境提供的网络管理器GUI。

在检查 /etc/NetworkManager/system-connections/ 目录下的文件时，找到了配置1。由此证明是NetworkManager和netplan协调工作时出现了问题。

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# cat /etc/NetworkManager/system-connections/'配置 1.nmconnection'
[connection]
id=配置 1
uuid=657c4d21-ebc8-48a9-9ccf-41a234060f68
type=ethernet
permissions=
timestamp=1691305627

[ethernet]
mac-address-blacklist=

[ipv4]
dns-search=
method=auto

[ipv6]
addr-gen-mode=stable-privacy
dns-search=
method=auto

[proxy]

解决办法：删除配置1，重新生成NetworkManager配置。

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mv /etc/NetworkManager/system-connections/'配置 1.nmconnection' ~
netplan apply

执行上面的命令之后，IP成功设置为 172.22.3.211 ，但是 /etc/NetworkManager/system-connections/ 目录中并没有生成新的配置，且不管它。