【教程】可视化配置多台主机通过交换机实现互联通信

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目录

场景定义

配置步骤

1. 确认网络接口名称

2. 配置静态 IP 地址

3. 验证连接

主机间速率测试

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场景定义

有两台主机通过网线与交换机相连。主机操作系统是“ubuntu”，主机A连接交换机的网卡接口是“ens1f1、ens1f0”，主机B连接交换机的网卡接口是“ens2f1、ens2f0”。交换机没有额外的连接(如没有接入互联网)，它仅与两台主机有网线连接。基于以上信息，如何配置使得两台主机能通过交换机进行通信？

配置步骤

1. 确认网络接口名称

在每台主机上，使用以下命令查看可用的网络接口(其实就是网卡)：

ip link show | grep ens*f*

这将列出所有网络接口。例如，可能会看到类似 ens1f0 和 ens1f1 的接口名称。(一般enoXX的是板载网卡)

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可以通过以下指令来详细查看网口信息和类型：

需先安装nmcli：

# Debian/Ubuntu 系统 sudo apt install network-manager network-manager-gnome # CentOS 7 系统 sudo yum install NetworkManager # CentOS/RHEL 系统 sudo yum install NetworkManager

还需要启动NetworkManager服务：

sudo systemctl start NetworkManager

nmcli device status  # 查看网络设备状态

1. DEVICE：网络接口的名称。
2. TYPE：网络接口的类型（如以太网、桥接、隧道、环回）。
3. STATE：网络接口的当前状态（如已连接、未管理）。
4. CONNECTION：与该设备关联的连接配置名称。

• eno1：以太网接口，已连接，使用 Wired connection 1。
• docker0：桥接设备，已连接，用于 Docker 容器网络。
• eno2：以太网接口，已连接，使用 Wired connection 2。
• ens1f0：以太网接口，已连接，使用 netplan-ens1f0。
• ztk4jieaxm 和 ztklhzrkoh：隧道接口（如 VPN 或其他隧道协议），已连接。
• ens1f1：以太网接口，已连接，使用 Wired connection 5。
• veth3001267：虚拟以太网接口，未管理（通常用于容器网络）。
• lo：环回接口（本地回环），未管理。

注意：

• 如果STATE显示connected，那就没问题，表示该网口已连接并且已启用。
• 如果STATE显示unavailable，可以通过"ip link show"来查看状态。如果是网口没启用(显示DOWN)，可以通过"sudo ip link set ens1f0 up"来启用。注意改ens1f0为你的。
• 如果STATE显示unmanaged，可能该网卡可能被系统配置为不被 NetworkManager 管理，可以使用"sudo nmcli device set ens1f0 managed yes"来手动设置网卡为 managed。注意改ens1f0为你的。不过在设置前需要特别注意，检查这个网卡是不是有其他用处！

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nmcli c show  # 网络连接配置

1. NAME：连接配置的名称。
2. UUID：连接配置的唯一标识符。
3. TYPE：连接类型（如以太网、桥接、隧道）。
4. DEVICE：当前使用的网络接口（如果没有绑定设备，则显示 --）。

• Wired connection 1：以太网连接，绑定到 eno1。
• Wired connection 2：以太网连接，绑定到 eno2。
• docker0：桥接连接，绑定到 docker0。
• netplan-ens1f0：以太网连接，绑定到 ens1f0。
• ztk4jieaxm 和 ztklhzrkoh：隧道连接，绑定到对应的隧道接口。
• Wired connection 5：以太网连接，绑定到 ens1f1。
• Wired connection 3 和 Wired connection 4：以太网连接，但未绑定到任何设备（可能是未使用的配置）。

通过以上检测，就可以看出：

1. 物理以太网接口：

1. eno1、eno2、ens1f0、ens1f1 是物理以太网接口，分别绑定到不同的连接配置。

2. 虚拟网络设备：

1. docker0 是 Docker 的桥接设备，用于容器网络。
2. ztk4jieaxm 和 ztklhzrkoh 是隧道接口（如 VPN）。
3. veth3001267 是虚拟以太网接口（通常用于容器）。

3. 环回接口：

• lo 是本地回环接口，未管理。

4. 未使用的连接配置：

• Wired connection 3 和 Wired connection 4 是未绑定设备的以太网连接配置。

这表明系统中有多个物理和虚拟网络接口，配置了多种网络连接（包括以太网、桥接、隧道等）。

更进一步地，要查看特定连接配置的详细信息，可以用：

nmcli connection show 'Wired connection 4'

要查看特定网卡的详细信息，可以用：

nmcli device show ens1f0

更多说明：

• 更多网口配置相关的内容，可以参考这篇博客：【linux】配置网口IP|RDMA配置IP|ens、eno、enp网口的区别|ping不通问题排查|DNS设置
• nmcli、nmtui创建的配置文件在：/etc/NetworkManager/system-connections/

• nmcli的常用命令：

步骤命令说明查看网络连接nmcli connection show显示当前所有网络连接配置静态IP地址nmcli connection modify "Wired connection 1" ipv4.addresses "192.168.1.100/24" ipv4.gateway "192.168.1.1" ipv4.dns "8.8.8.8 8.8.4.4" ipv4.method manual设置IP地址、网关和DNS激活网络连接nmcli connection up "Wired connection 1"激活网络连接检查连接状态nmcli device status查看设备连接状态查看IP配置nmcli device show eth0显示设备的IP配置信息测试网络连通性ping -c 4 192.168.1.1测试与网关的连通性查看路由表ip route显示当前路由表检查DNS解析nslookup 测试DNS解析是否正常修改默认网关nmcli connection modify "Wired connection 1" ipv4.gateway "192.168.1.1"如果默认网关配置错误，可以通过该命令修改

如果想看网卡的型号或者支持的速率，可以用：

sudo apt install ethtool

sudo ethtool ens1f0

关键输出字段：

• Supported ports：TP (双绞线，Twisted Pair)、Backplane (背板连接，如光纤或DAC线缆)。
• Supported link modes：支持的速率和双工模式。baseT (仅限 1G/10G 铜缆模式)、baseKR/baseSR/baseLR 等 (高速协议)
• Speed：网卡当前速率（如 1000Mb/s）。
• Duplex：双工模式（Full 或 Half）。
• Link detected：物理链路是否激活。

如果需要调整网卡速率，可以执行：

# 强制设置为 40Gbps（需确保链路支持） sudo ethtool -s ens1f0 speed 40000 duplex full autoneg off # 验证设置：检查 Speed 是否更新为目标值，并确认 Link detected: yes（链路正常） sudo ethtool ens1f0 | grep -E "Speed|Link detected" # 恢复自动协商 sudo ethtool -s ens1f0 autoneg on

通过 ethtool 的命令在重启后会失效。若需永久生效，需将配置写入系统文件：

# 在 `/etc/network/interfaces` 中添加： post-up ethtool -s ens1f0 autoneg off speed 40000 duplex full

以上步骤是为了更好的了解现有的连接配置和网卡信息。

2. 确定主机连接同一交换机

要确定两台未配置IP地址且无法访问交换机的服务器是否连接至同一台交换机，可以利用LLDP/CDP协议。LLDP（Link Layer Discovery Protocol）是一种网络发现协议，如果交换机支持 LLDP，并且服务器网卡的驱动支持 LLDP，可以使用 lldpd 来发现交换机信息。

安装LLDP工具：

• 在两台服务器上安装lldpad：

apt install lldpd  # Debian/Ubuntu
yum install lldpd  # CentOS/RHEL

• 启动服务并启用LLDP(注意ens1f0可能不一样)：

sudo systemctl start lldpad

查询交换机信息：

• 在两台主机上，使用 lldpctl 查看交换机信息

sudo lldpctl

lldpctl 输出解释：

接口信息

Interface: ens1f1, via: LLDP, RID: 1, Time: 0 day, 00:00:01

• Interface: ens1f1 → 主机上的物理网卡 ens1f1。
• via: LLDP → 该信息是通过 LLDP 协议获取的。
• RID: 1 → 这个是 LLDP 记录的唯一标识符（Record ID），一般用于内部索引。
• Time: 0 day, 00:00:01 → 这是 LLDP 信息的存活时间，表示此信息在 1 秒前收到（通常 LLDP 信息会定期更新）。

交换机（Chassis）信息

Chassis: ChassisID: mac 1c:34:da:a8:b5:40 SysName: switch-a48bbc SysDescr: MSN2100,Onyx,SWv3.9.0300 Capability: Bridge, on Capability: Router, off

• ChassisID: mac 1c:34:da:a8:b5:40 → 这是交换机的 MAC 地址，1c:34:da:a8:b5:40。
• SysName: switch-a48bbc → 交换机的主机名（名称），在网络管理中通常用于识别设备。
• SysDescr: MSN2100, Onyx, SWv3.9.0300 → 交换机的型号和操作系统版本：

• MSN2100 → 交换机型号（Mellanox SN2100）。
• Onyx → Mellanox Onyx 操作系统。
• SWv3.9.0300 → 交换机的固件/软件版本 3.9.0300。

• Capability: Bridge, on → 交换机具备 二层交换（Bridge）功能，并且已启用。
• Capability: Router, off → 交换机具备 三层路由（Router）功能，但未启用。

端口（Port）信息

Port: PortID: ifname Eth1/1 PortDescr: TTL: 120

• PortID: ifname Eth1/1 → 主机 ens1f1 连接到了交换机的 Eth1/1 端口。
• PortDescr: → 端口描述，交换机端口的备注信息（这里没有填写）。
• TTL: 120 → LLDP 信息的生存时间（Time To Live），单位为秒，意味着如果 120 秒内没有更新，这条 LLDP 记录将被删除。

对比方法：

• SysName（交换机名称）是否相同？
• ChassisID（MAC 地址）是否相同？
• 交换机端口 PortID 是否不同？

• 如果是不同的 EthX/X 端口，则说明两台服务器连接到了同一台交换机的不同端口。
• 如果 PortID 完全相同，那可能是一个 LAG/LACP 端口组，或者是错误配置。

找到主机上ChassisID相同的网口，表示他们连接的是同一个交换机。注意，如果不是连接的同一个交换机，那么后续的配置即使完成了，主机之间也是无法通信的。

3. 配置静态 IP 地址

先查看那些网段被占用了：

ifconfig

先安装nmtui，后面要用到：

# Debian/Ubuntu 系统 sudo apt install network-manager network-manager-gnome # CentOS 7 系统 sudo yum install NetworkManager-tui # CentOS/RHEL 系统 sudo yum install nm-connection-editor

假设选择在每台主机上使用 ens1f0 接口进行通信，按照以下步骤配置静态 IP 地址：

主机 A：

打开终端，输入以下命令：

sudo nmtui

按以下步骤执行：

修正说明：修改后，上图中要“手动Deactivate、再Activate一下”，不然可能不会生效。

如果要用nmcli进行设置，参考命令：

nmcli connection modify "Wired connection 4" ipv4.addresses "192.168.3.10/24" ipv4.method manual

激活该配置：

nmcli connection up "Wired connection 4"

然后就可以看到设置完成了：

主机 B：

与主机A的操作一样，只是在设置ip时候，注意不要用一样的。比如主机A是192.168.3.10/24，那么主机B可以设置为192.168.3.11/24。

4. 验证连接

先清空arp表：

sudo ip -s -s neigh flush all

在完成上述配置后，您可以通过 ping 命令测试两台主机之间的连接：

• 在主机 A 上，输入：

ping 192.168.3.11

• 在主机 B 上，输入：

ping 192.168.3.10

如果配置正确，您将看到来自对方主机的响应，表示两台主机已经通过交换机成功建立通信。

注意，如果你的交换机不支持或者关闭了router，那需要通过arp方式：

sudo apt install arping

sudo arping 192.168.3.11

主机间速率测试

这里测试一下这两台主机之间的通信速率。

1、首先在两台主机上安装 iperf

# Debian/Ubuntu 系统
sudo apt install iperf

# CentOS/RHEL 系统
sudo yum install iperf

2、在主机A上启动一个 iperf 服务器，监听端口 5001：

iperf -s -p 5001

3、在主机B上运行 iperf 客户端

iperf -c 192.168.3.11 -p 5001 -t 10

• -c：指定服务器的 IP 地址。
• -p：指定服务器的端口号。
• -t：指定测试时间（单位：秒）。

在主机 B 上，iperf 会显示测试结果，包括带宽、延迟等信息。

无法通信的可能情况

1、ip冲突

可能你设置的静态ip与其他服务的ip冲突了。通过以下指令来查看arp表：

arp -a

可以看到192.168.3.x的网段已经被用了。因此在配置静态IP时候，可以选择其他网段，如192.168.4.x。