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Linux 网卡设备管理基础

在 Linux 系统中，网卡设备（Network Interface Device，简称 dev）是计算机与网络通信的核心组件，负责数据的发送、接收以及网络协议的实现，理解 Linux 网卡设备的管理机制，对于系统管理员、开发人员及网络工程师都至关重要，本文将围绕 Linux 网卡设备的核心概念、管理命令、配置方法及高级功能展开说明。

网卡设备的基本概念

Linux 系统中，网卡设备通常以 ethX（如 eth0、eth1）或 ensXX（如 ens33）等形式命名，具体命名规则取决于内核版本和驱动程序，传统命名方式（如 eth0）基于设备发现顺序，可能导致设备名不稳定；而 systemd 引入的 Predictable Network Interface Names（如 ens33）则基于硬件信息（如主板插槽、MAC 地址），确保设备名重启后保持一致。

网卡设备在内核中表现为网络接口,通过 ifconfig、ip 等工具可查看其状态，每个网卡设备均关联一个或多个 IP 地址，并支持多种工作模式（如 DHCP、静态 IP、桥接、 bonding 等），Linux 支持虚拟网卡设备（如 lo 回环接口、docker0 网桥），为容器化、虚拟化等场景提供网络隔离与互通能力。

网卡设备的管理命令

Linux 提供了丰富的命令行工具用于管理网卡设备，其中最常用的是 iproute2 套件（ip 命令）和传统的 ifconfig（已逐步被 ip 替代）。

1. 查看网卡状态
   使用 ip addr show 或 ip a 可列出所有网卡设备的详细信息，包括设备名、MAC 地址、IP 地址、子网掩码、状态（UP/DOWN）等。

   ip addr show eth0

   输出结果中,link/ether 表示 MAC 地址，inet 表示 IPv4 地址，inet6 表示 IPv6 地址，state UP 表示设备已启用。

2. 启用/禁用网卡
   通过 ip link set 命令可修改网卡设备的启用状态，启用 eth0：

   sudo ip link set eth0 up

   禁用 eth0：

   sudo ip link set eth0 down

3. 配置 IP 地址
   临时添加 IP 地址使用 ip addr add，例如为 eth0 配置静态 IP 168.1.100/24：

   

   sudo ip addr add 192.168.1.100/24 dev eth0

   配置后需使用 ip link set eth0 up 启用设备，并通过 ip route add default via 192.168.1.1 添加默认网关（若需）。

网卡设备的持久化配置

临时配置在系统重启后会失效,若需永久保存，需修改网络配置文件，不同 Linux 发行版的配置文件路径不同：

• Ubuntu/Debian：使用 Netplan（/etc/netplan/ 目录下的 YAML 文件）或 ifupdown（/etc/network/interfaces）。
  Netplan 配置示例（/etc/netplan/01-netcfg.yaml）：

  network:
    version: 2
    ethernets:
      eth0:
        dhcp4: no
        addresses: [192.168.1.100/24]
        gateway4: 192.168.1.1
        nameservers:
          addresses: [8.8.8.8, 1.1.1.1]

  配置后执行 sudo netplan apply 生效。

• CentOS/RHEL：使用 NetworkManager（/etc/sysconfig/network-scripts/ 目录下的 ifcfg-eth0 文件）。
  ifcfg-eth0 配置内容：

  TYPE=Ethernet
  BOOTPROTO=static
  IPADDR=192.168.1.100
  NETMASK=255.255.255.0
  GATEWAY=192.168.1.1
  DNS1=8.8.8.8
  ONBOOT=yes

  执行 sudo systemctl restart network 生效。

网卡设备的高级功能

Linux 网卡设备支持丰富的网络高级功能，满足复杂场景需求：

1. 网络 Bonding（链路聚合）
   通过 bonding 技术将多个物理网卡绑定为一个逻辑网卡，实现负载均衡和冗余备份，创建 bond0 并绑定 eth0 和 eth1：

   

   sudo modprobe bonding mode=0 miimon=100
   sudo ip link set bond0 up
   sudo ip link set eth0 master bond0
   sudo ip link set eth1 master bond0

   mode=0 表示负载均衡（round-robin），miimon=100 表示链路检测间隔（100ms）。

2. VLAN 标签
   支持在物理网卡上划分虚拟局域网（VLAN），实现网络隔离，为 eth0 创建 VLAN 10：

   sudo ip link add link eth0 name eth0.10 type vlan id 10
   sudo ip addr add 192.168.10.100/24 dev eth0.10
   sudo ip link set eth0.10 up

3. 流量控制（TC）
   使用 tc 命令可对网卡流量进行限速、整形等操作，限制 eth0 的上传带宽为 10Mbps：

   sudo tc qdisc add dev eth0 root tbf rate 10mbit burst 32kbit latency 400ms

故障排查与诊断

当网卡设备出现问题时,可通过以下命令定位故障：

• ping：测试网络连通性（如 ping 8.8.8.8）。
• ethtool：查看网卡硬件信息（如 sudo ethtool eth0）。
• netstat 或 ss：检查网络连接状态（如 ss -tulnp）。
• tcpdump：抓取网络数据包（如 sudo tcpdump -i eth0 -n）。

Linux 网卡设备是网络通信的基础，掌握其管理命令、配置方法及高级功能，能有效提升系统运维效率，无论是简单的 IP 配置，还是复杂的 bonding、VLAN 部署，Linux 均提供了灵活且强大的工具支持，通过合理配置与故障排查，可确保网卡设备稳定运行，满足各类网络应用场景需求。