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systemd管理網絡應用

本文轉載自   查看原文   2019-03-16 00:47   961    網絡

采用systemd-networkd管理網卡

  1. 主網卡eth0的配置文件/etc/systemd/network/20-eth0.network，靜態配置時內容示例如下：

[Match]
Name=eth0

[Network]
Address=192.168.10.111/24
DNS=8.8.8.8
DNS=8.8.4.4

[Route]
Gateway=192.168.10.1
Metric=100

動態配置時內容為：

[Match]
Name=eth0

[Network]
DHCP=yes

[DHCP]
RouteMetric=100

  1. 無線網卡的配置文件/etc/systemd/network/21-wireless.network，一般設置為動態IP即可，即該文件內容保持不變。

[Match]
Name=wlan0

[Network]
DHCP=yes

[DHCP]
RouteMetric=120

無線網卡的應用服務程序為wpa_supplicant，其systemd配置文件為/lib/systemd/system/wpa_supplicant.service，內容如下，保持不變。

[Unit]
Description=WPA supplicant
Before=network.target

[Service]
Type=simple
ExecStart=/sbin/wpa_supplicant -Dnl80211 -iwlan0 -c /etc/wpa_supplicant.conf
ExecReload=/sbin/wpa_supplicant -Dnl80211 -iwlan0 -c /etc/wpa_supplicant.conf
RestartSec=120
Restart=on-failure

[Install]
WantedBy=multi-user.target
Alias=dbus-fi.epitest.hostap.WPASupplicant.service

無線網卡上網方式的配置文件為/etc/wpa_supplicant.conf，樣例如下：

ctrl_interface=/var/run/wpa_supplicant
update_config=1
network={
scan_ssid=1
ssid="test"
psk="123456"
key_mgmt=WPA-PSK
pairwise=CCMP
}

  1. pppoe集成到systemd中，需配置文件/etc/ppp/pppoe.conf和/etc/ppp/chap-secrets、/etc/ppp/pap-secrets。

# cat /etc/ppp/pppoe.conf
DEMAND=no
DNSTYPE=SERVER
PEERDNS=yes
DEFAULTROUTE=yes
CONNECT_TIMEOUT=30
CONNECT_POLL=2
PING="."

CF_BASE=`basename $CONFIG`
PIDFILE="/var/run/$CF_BASE-pppoe.pid"

SYNCHRONOUS=no
CLAMPMSS=1412
LCP_INTERVAL=20
LCP_FAILURE=3
PPPOE_TIMEOUT=80

FIREWALL=NONE
LINUX_PLUGIN=
PPPOE_EXTRA=""
PPPD_EXTRA=""


ETH="eth0"
USER="test"
# cat /etc/ppp/chap-secrets
"test"    *    "123456"
# cat /etc/ppp/pap-secrets
"test"    *    "123456"

systemd服務配置文件/lib/systemd/system/pppoe.service內容如下（保持不變）。

# cat /lib/systemd/system/pppoe.service

[Unit]
Description=PPP over ethernet
After=network-online.target systemd-networkd.service
Wants=network-online.target systemd-networkd.service

[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/sbin/pppoe-start
ExecReload=/usr/sbin/pppoe-stop;/usr/sbin/pppoe-start
ExecStop=-/usr/sbin/pppoe-stop
ExecStopPost=-ln -sf /run/systemd/resolve/resolv.conf /etc/resolv.conf
Restart=on-failure

[Install]
WantedBy=multi-user.target

  1. static、dhcp、wifi、pppoe方式的切換操作步驟如下：

  1. 網絡部分使用前部署

需安裝wpa_supplicant應用程序，並設置該應用開機啟動。

apt-get install wpasupplicant
systemctl enable wpa_supplicant

修改wpa_supplicant的systemd配置文件/lib/systemd/system/wpa_supplicant.service內容如下（內容保持不變）：

[Unit]
Description=WPA supplicant
Before=network.target

[Service]
Type=simple
ExecStart=/sbin/wpa_supplicant -Dnl80211 -iwlan0 -c /etc/wpa_supplicant.conf
ExecReload=/sbin/wpa_supplicant -Dnl80211 -iwlan0 -c /etc/wpa_supplicant.conf
RestartSec=120
Restart=on-failure

[Install]
WantedBy=multi-user.target
Alias=dbus-fi.epitest.hostap.WPASupplicant.service

增加無線網卡的配置文件/etc/systemd/network/21-wireless.network。

[Match]
Name=wlan0

[Network]
DHCP=yes

[DHCP]
RouteMetric=120

pppoe部分需要額外配置內核及安裝pppoe且增加pppoe服務配置文件。

Device Drivers ->

Network device support ->

<M> ppp(point-to-point protocol) support

<M> PPP BSD-Compress compression

<M> PPP Deflate compression

[*] PPP filtering

<M> PPP MPPE compression (encryption)

[*] PPP multilink support

<M> PPP over Ethernet

<M> PPP support async serial ports

<M> PPP support for sync tty ports

pppoe安裝及服務配置文件：

# apt install pppoe
# cat /lib/systemd/system/pppoe.service
[Unit]
Description=PPP over ethernet
After=network-online.target systemd-networkd.service
Wants=network-online.target systemd-networkd.service

[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/sbin/pppoe-start
ExecReload=/usr/sbin/pppoe-stop;/usr/sbin/pppoe-start
ExecStop=-/usr/sbin/pppoe-stop
ExecStopPost=-ln -sf /run/systemd/resolve/resolv.conf /etc/resolv.conf
Restart=on-failure


[Install]
WantedBy=multi-user.target

2) eth0動態上網：

修改/etc/systemd/network/20-eth0.network內容為：

[Match]
Name=eth0

[Network]
DHCP=yes

[DHCP]
RouteMetric=100

之后執行如下命令：

systemctl stop pppoe
systemctl restart systemd-networkd
ifconfig wlan0 down
systemctl restart systemd-resolved
ls -al /etc/resolv.conf | grep systmed >/dev/null || ln -sf /run/systemd/resolve/resolv.conf /etc/resolv.conf

3) eth0靜態上網：

根據配置的IP、netmask、Gateway、DNS適當修改/etc/systemd/network/20-eth0.network內容。

[Match]
Name=eth0

[Network]
Address=192.168.10.111/24
DNS=8.8.8.8
DNS=8.8.4.4

[Route]
Gateway=192.168.10.1
Metric=100

之后執行如下命令：

 systemctl stop pppoe
systemctl restart systemd-networkd
ifconfig wlan0 down
systemctl restart systemd-resolved
ls -al /etc/resolv.conf | grep systmed >/dev/null || ln -sf /run/systemd/resolve/resolv.conf /etc/resolv.conf

4) 無線上網：

根據ssid、psk、key_mgmt、pairwise合理修改/etc/wpa_supplicant.conf。

ctrl_interface=/var/run/wpa_supplicant
update_config=1

network={
scan_ssid=1
ssid="test"
psk="123456"
key_mgmt=WPA-PSK
pairwise=CCMP
}

之后執行如下命令：

systemctl stop pppoe
systemctl restart systemd-networkd
systemctl restart wpa_supplicant
ifconfig eth0 down
systemctl restart systemd-resolved
ls -al /etc/resolv.conf | grep systmed >/dev/null || ln -sf /run/systemd/resolve/resolv.conf /etc/resolv.conf

5）pppoe上網：

根據用戶名和密碼合理修改/etc/ppp/pppoe.conf和/etc/ppp/chap-secrets、/etc/ppp/pap-secrets，其中/etc/ppp/pppoe.conf只需要修改用戶名及USER。

# cat /etc/ppp/pppoe.conf
DEMAND=no
DNSTYPE=SERVER
PEERDNS=yes
DEFAULTROUTE=yes
CONNECT_TIMEOUT=30
CONNECT_POLL=2
PING="."

CF_BASE=`basename $CONFIG`
PIDFILE="/var/run/$CF_BASE-pppoe.pid"

SYNCHRONOUS=no
CLAMPMSS=1412

LCP_INTERVAL=20
LCP_FAILURE=3
PPPOE_TIMEOUT=80

FIREWALL=NONE
LINUX_PLUGIN=
PPPOE_EXTRA=""
PPPD_EXTRA=""

ETH="eth0"
USER="test"

# cat /etc/ppp/chap-secrets
"test"    *    "123456"
# cat /etc/ppp/pap-secrets
"test"    *    "123456"

之后運行如下命令：

systemctl restart systemd-networkd
ifconfig wlan0 down
systemctl restart pppoe
ifconfig eth0 0.0.0.0 && route del default; route add default dev ppp0

  1. 上網方式切換時間統計

切換方式

切換后成功連通時間

static -> wifi

約8s

dhcp -> wifi

約18s

others

5s內

注：不同網絡環境或測試條件下，時間可能有差距。上述測試環境基於北京網絡。

  1. 上網方式切換后網絡連通的測試方法

    上網方式

    切換后連通測試方法

    static

    Ping網關

    dhcp

    可正確獲取到動態分配的IP

    wifi

    可正確獲取到動態分配的IP

    pppoe

    有虛擬網卡ppp0且可獲取IP

  2. 開機啟動時網絡設計

斷電重啟或reboot后，不同上網方式網卡配置和路由不同，需要根據上網方式來正確配置系統。

在/etc/wan_way下保存當前上網方式，可取值：static、dhcp、wifi、pppoe，在/etc/rc.local中增加網絡初始化腳本/usr/local/bin/init_networking后台執行，以配置不同上網方式的網絡。

#!/bin/sh

wan_way=$(cat /etc/certusnet_conf/wan_way)
case $wan_way in
"dhcp" | "static" )
ifconfig wlan0 down
ls -al /etc/resolv.conf | grep systmed >/dev/null || ln -sf /run/systemd/resolve/resolv.conf /etc/resolv.conf
echo "dhcp or static"
;;

"wifi")
ifconfig eth0 down
ls -al /etc/resolv.conf | grep systmed >/dev/null || ln -sf /run/systemd/resolve/resolv.conf /etc/resolv.conf
echo "wifi"
;;

"pppoe")
ifconfig wlan0 down
systemctl restart pppoe
echo "pppoe"
ifconfig eth0 0.0.0.0
num=0
while [ $num -lt 10 ]
do
num=$(($num+1))
pppoe-status | grep -w inet >/dev/null && {
echo "pppoe success after $num *10s"
num=100
}

done
sleep 10

route del default ; route add default dev ppp0
;;

*)
echo "not dhcp, static, pppoe or wifi"
;;

esac
exit 0

  1. 目前測試發現問題

采用DHCP方式上網，插拔網線時配置其他設備該網關動態IP，此網關不能獲取新的IP。


參考：

  1. systemd 的網絡管理

  2. 樹莓派+1個USB有線網卡+1個USB無線網卡做路由器

  3. Linux From Scratch - Version 7.7-systemd 通用網絡配置

  4. systemd-networkd (Archlinux wiki)

  5. Network configuration (Archlinux wiki)

  6. 第5章 網絡設置（debian manuals）

 


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