项目7 网络通信

1、Linux网络操作系统网络操作系统项目项目7 网络通信网络通信内容项目引入项目引入1需求分析需求分析2知识准备知识准备3项目实施项目实施4小结小结6反思与进阶反思与进阶5项目引入网络硬件都正常连接好后，就要进行网络配置。只有正确地配置好网络的参数，才能正常使用网络。为了确保学院计算机能正常的访问网络资源，IT协会需要为主机配置正确的IP网络参数，并进行网络调试。为了方便随时随地进行网络维护，需要远程登录到服务器。需求分析首先要了解配置的网络参数， Linux中网络配置文件的意义，以及常见的网络配置和调试工具。Linux系统正常连接网络时，需要配置的相关网络参数；Linux系统中进行网络配置的要

2、点；通过远程连接工具来使用Linux系统。知识准备一. 网络配置参数TCP/IP 是连接因特网的计算机进行通信的通信协议。它定义了电子设备（比如计算机、服务器）如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。Linux默认的网络协议是TCP/IP协议。TCP/IP网络参数包括主机名、IP地址、子网掩码、网关地址和DNS服务器等。知识准备一. 网络配置参数1. 主机名主机名就是计算机名，在一个局域网中，每台机器都有一个主机名，用于主机与主机之间的区分，在网络中主机名具有唯一性。如果主机在DNS服务器上进行过域名注册，那么其主机和域名就是相同的。在RHEL7中，定义了三种类型的主机名称：静态的（

3、Static）：“静态”主机名也称为内核主机名，是系统在启动时从/etc/hostname自动初始化的主机名。瞬态的（Transient）：系统运行时临时分配的主机名，由内核管理。灵活的（Pretty）：UTF8格式的自由主机名，以展示给终端用户。知识准备一. 网络配置参数(1)通过/etc/hostname永久修改主机名为+*#dianzi001。如果在/etc/hostname中设置的主机名中包含有非 -,a-z,0-9 字符，Static仍然可以识别任意字符，但是transient临时主机名会抛弃不可包含的字符。修改/etc/hostname后立即对Static主机名称生效，但对Tran

4、sient和Pretty，则需要重起操作系统后才能生效。rootlocalhost # hostnamectl Static hostname: +*#dianzi001Transient hostname: localhost.localdomain 知识准备一. 网络配置参数(2)使用hostnamectl命令永久修改主机名为dianzi。hostnamectl是RHEL7才有的命令，它可以修改Pretty主机名、Static主机名与Transient主机名。rootlocalhost # hostnamectl set-hostname dianzirootlocalhost # bas

5、hrootdianzi # hostnamectl知识准备一. 网络配置参数如果hostnamectl修改的主机名称不以“#”打头，但其中含有不可识别的字符，则自动去除Transient、Static名称中不可识别的字符，将留下可识别的字符，而pretty名称，则为全字符。rootdianzi # hostnamectl set-hostname +*#dianzi002rootdianzi # cat /etc/hostname dianzi002rootdianzi # hostnamectl Static hostname: dianzi002 Pretty hostname: +*#d

6、ianzi002知识准备一. 网络配置参数(3)使用hostname临时设置主机名，重启后主机名失效。rootdianzi002 # hostname dianzi000rootdianzi002 # hostnamedianzi000(4)使用sysctl命令修改内核参数，临时生效主机名，重启后失效。rootdianzi002 # sysctl kernel.hostname=dianzikernel.hostname = dianzirootdianzi002 # hostnamedianzi知识准备一. 网络配置参数2.IP地址与子网掩码在Internet中，IP地址唯一标识一台主机。子

7、网掩码与IP地址共同确定主机所在的网络。(1)ifconfig语法：ifconfig 选项 网卡名 ifconfig 网卡名 ip地址 netmask功能：显示网卡的配置信息，临时修改网卡的配置信息。 -a：显示系统中所有网卡（包括未启动的）配置信息。知识准备一. 网络配置参数例1：配置ens33的IP地址。rootdianzi002 # ifconfig ens33 172.16.36.254 netmask 255.255.255.0例2：激活设备ens33 。rootdianzi002 # ifconfig ens33 up例3：禁用设备ens33。rootdianzi002 # ifc

8、onfig ens33 down例4：查看指定的网络接口设备。rootdianzi002 # ifconfig ens33 知识准备一. 网络配置参数(2)ifup、ifdownifup：激活不活动的网络接口设备 ifdown：停止指定的网络接口设备 rootdianzi002 # ifup ens33rootdianzi002 # ifdown ens33成功断开设备 ens33。使用ifconfig ens33 down命令后，在Linux主机上还可以ping通ens33的IP地址，但是使用ifdown ens33，在Linux主机不能ping通ens33的IP地址。知识准备一. 网络配置

9、参数(3)网卡配置文件通过编辑配置网卡配置文件/etc/sysconfig/nework-scripts/ifcfg-enxxxx，可以永久性修改网卡设备名、IP地址、子网掩码、网关等配置信息，如图7-2所示。 rootdianzi002 network-scripts# cd /etc/sysconfig/network-scripts/;ls;vim ifcfg-ens33知识准备一. 网络配置参数图 7 2 网卡配置文件知识准备一. 网络配置参数(4)nmcli命令在RHEL7中默认的网络服务由 NetworkManager 提供，这是动态控制及配置网络的守护进程，它用于保持当前网络设备

10、及连接处于工作状态，同时也支持传统的ifcfg类型的配置文件。nmcli（NetworkManager Command-Line Interface）用于创建，显示，编辑，删除，激活和检测网络连接。也能用于管理网络设备。知识准备一. 网络配置参数例1：查看连接情况。rootdianzi002 # nmcli connection show NAME UUID TYPE DEVICE ens33 c605231f-4628-4cd8-81dd-279e6483cac4 ethernet ens33 virbr0 4873b504-86e1-418c-a982-a1dadf9f208f bridg

11、e virbr0 例2：查看接口ens33的详细连接情况。rootdianzi002 # nmcli connection show ens33知识准备一. 网络配置参数添加新的连接，并设置IP地址。nmcli connection add con-name type ifname ip4 gw4例3：创建新的连接ns33-nmcli，设置ip地址为172.16.36.222，网关为172.16.36.1。 rootdianzi002 # nmcli connection add con-name ens33-nmcli type ethernet ifname ens33 ip4 172.1

12、6.36.222/24 gw4 172.16.36.1 例4：启动网络服务rootdianzi002 # nmcli connection up ens33-nmcli 或者rootdianzi002 # nmcli connection up ens33例5：删除连接ens33-nmclirootdianzi002 # nmcli connection delete ens33-nmcli知识准备一. 网络配置参数3.其他配置网络参数的方法（1）文本界面通过在终端输入nmtui（NetworkManager Text-User Interface）打开网络管理文本用户接口，如图7-4所示。r

13、ootdianzi002 # nmtui图 7 4 打开网络管理器知识准备一. 网络配置参数3.其他配置网络参数的方法（2）图形界面配置工具在桌面环境下，单机开始面板上的“应用程序”“系统工具”“设置”，在左侧选择“网络”，查看当前的网络连接状态和速度，如图7-8所示。图 7 8 网络连接知识准备二. 其他网络配置文件1./etc/hosts本地名称解析文件，早期用来实现静态域名解析的一种方法，该文件中存储IP地址和主机名的静态映射关系。一般情况下，hosts文件的每行为一个主机，每行由三部分组成，每个部分由空格隔开。第一部分是网络IP地址，第二部分是主机名或域名，第三部分是主机名别名。当然，

14、每行也可以是两部分，即主机IP地址和主机名，如172.16.36.254 dianzi例1：在hosts文件中实现主机名称dianzi和IP地址172.16.36.254的映射关系： rootdianzi002 # vim /etc/hosts172.16.36.254 dianzi002在网络中没有域名服务器时，网络程序一般通过查询该文件来获得某个主机对应的IP地址，实现在本机上进行域名解析。知识准备二. 其他网络配置文件2./etc/resolv.conf 该文件用于指定系统所用的DNS服务器的IP地址，还可以设置当前主机所在的域以及DNS搜寻路径等。例1：查看/etc/resolv.co

15、nf 文件内容rootdianzi # cat /etc/resolv.conf nameserver 114.114.114.114domain # 指定本机所在的域search # 指定默认搜索域关键字nameserver指定DNS服务器，最多可以指定3个DNS服务器，每个DNS服务器占一行，行的顺序决定了DNS查询顺序。关键字domain指定了当前主机所在域的域名。可以不设置。关键字search指定默认的搜索域。知识准备二. 其他网络配置文件3./etc/host.conf 用来指定域名解析的优先顺序。例1：查看/etc/host.conf 文件内容rootdianzi # cat /e

16、tc/host.conforder hosts,bind文件内容表明首先查找/etc/hosts文件进行静态域名解析，然后使用/etc/resolv.conf文件中指定的域名服务器进行域名解析。知识准备二. 其他网络配置文件4./etc/rc.d/init.d/network当网络配置发生变化需要重新启动。例1：重新启动网络服务。rootdianzi002 # /etc/rc.d/init.d/network restart Restarting network (via systemctl): 确定 知识准备三.网络调试工具 1.ping 语法：ping -c 次数 IP地址|主机名 功能：

17、测试当前主机到目的主机的网络连接状态。在Linux系统中，ping命令默认会不间断地发送ICMP报文直到用户使用Ctr+C组合键来终止该命令，使用“-c”参数可指定发送ICMP报文的数目。rootlocalhost # ping rootlocalhost # ping -c 4 61.135.169.121知识准备三.网络调试工具 stat语法：netstat -a -e -o -p Protocol -s Interval功能：netstat命令用于显示与IP、TCP、UDP和ICMP协议相关的统计数据，一般用于检验本机各端口的网络连接情况。netstat是在内核中访问网络及相关信息的程序

18、，它能提供TCP连接，TCP和UDP监听，进程内存管理的相关报告。-a：显示所有活动的TCP链接以及侦听的TCP和UDP端口。 -n：显示活动的连接，只以数字形式表示地址和端口号。 -p：显示socket接口对应的进程名称等信息。 -r：显示IP路由表的内容。该参数与route命令等价。 -s：显示统计信息。 -l：列出正在监听的套接字。知识准备三.网络调试工具 例1：显示网卡列表。rootlocalhost # netstat -i 例2：显示路由信息。rootlocalhost # netstat r例3：列出所有当前的连接。rootlocalhost # netstat -a上述命令列出

19、 tcp, udp 和 unix 协议下所有套接字的所有连接。例4：只列出TCP协议的连接rootlocalhost # netstat at例5：获取进程名、进程号以及用户 ID。rootlocalhost # netstat -nlpt知识准备三.网络调试工具 3.nslookup功能：查询DNS的记录,查看域名解析是否正常。(1)交互查询方式格式：nslookup(2)命令行查询方式 语法：nslookup IP地址或域名 功能：查询主机的IP地址和其对应的域名。例1：查询d的IP地址。rootlocalhost # nslookup 知识准备三.网络调试工具 4.traceroute语

20、法：traceroute IP地址或域名功能：显示数据包到达目的主机所经过的路由。每次数据包由同一节点（source）到同一目的地（destination）所经过的路径可能会不一样。rootlocalhost # traceroute 61.135.169.121rootlocalhost # traceroute 知识准备三.网络调试工具 5.arp功能：显示arp缓冲区中的所有条目、删除指定的条目或者添加静态的ip地址与MAC地址对应关系。-a：显示arp缓冲区的所有条目；-H：指定arp指令使用的地址类型；-d：从arp缓冲区中删除指定主机的arp条目；-D：使用指定接口的硬件地址；-e

21、：以Linux的显示风格显示arp缓冲区中的条目；-i：指定要操作arp缓冲区的网络接口；-s：设置指定的主机的IP地址与MAC地址的静态映射；-n：以数字方式显示arp缓冲区中的条目；-v：显示详细的arp缓冲区条目，包括缓冲区条目的统计信息；知识准备三.网络调试工具 5.arp例1：查看arp缓存rootlocalhost # arp例2：添加一个IP和MAC的对应记录。rootlocalhost # arp -s 192.168.0.103 00:11:22:33:44:55rootlocalhost # arp例3：删除arp缓存条目rootlocalhost # arp -d 192

22、.168.0.103 知识准备三.网络调试工具 6.route语法：route add|del -net|-host target netmask Nm gw Gw dev If功能：查看本机路由表，添加、删除路由条目，设置默认网关。add：添加一条路由规则del：删除一条路由规则-net：目的地址是一个网络-host：目的地址是一个主机target：目的网络或主机netmask：目的地址的网络掩码gw：路由数据包通过的网关dev：为路由指定的网络接口知识准备三.网络调试工具 6.route例1：查看本机路由表信息。 rootlocalhost # route例2：添加到主机的路由。rootl

23、ocalhost # route add -host 61.135.169.121 dev ens33例3：添加到10.20.30.40的网络的路由。rootlocalhost # route add -net 10.20.30.40 netmask 255.255.255.248 ens33 例4：添加默认路由rootlocalhost # route add default gw 172.16.36.1例5：删除路由表。rootlocalhost # route del -host 61.135.169.121 rootlocalhost # route del -net 10.20.30

24、.40 netmask 255.255.255.248 ens33rootlocalhost # route del default gw 172.16.43.1知识准备四.守护进程systemd对linux来说，就是一个init程序，可以作为sysVinit和Upstat的替代。在RHEL7中, 进程ID 1属于systemd这个新的进程。systemd是一个服务管理程序，是所有服务的父进程，sytemctl是服务管理程序的主要工具。其优点为：并行化启动服务，可以提高系统的开机速度。按需启动服务，而不需要单独的服务。自动管理并启动依赖的服务。屏蔽（冲突的）服务。知识准备四.守护进程1.守护进

25、程管理工具 (1)命令行界面（CLI）工具例1：查看系统激活的服务。rootlocalhost # systemctl list-units -t service例2：查看sshd.service服务状态。rootlocalhost # systemctl status sshd.service例3：启动sshd.service服务。rootlocalhost # systemctl start sshd.service例4：停止sshd.service服务。rootlocalhost # systemctl stop sshd.service例5：重启sshd.service服务。rootl

26、ocalhost # systemctl restart sshd.service知识准备四.守护进程1.守护进程管理工具 (1)命令行界面（CLI）工具例6：重新加载sshd.service服务rootlocalhost #systemctl reload sshd.serviceRHEL6中chkconfig命令是来管理系统引导时的服务，也就是说开机是否开默认开启服务，同样用systemd也可以管理引导时的系统服务。例7：让sshd.service服务在引导时运行。rootlocalhost # systemctl enable sshd.service例8：取消sshd.service服

27、务在引导时运行rootlocalhost # systemctl disable sshd.service知识准备四.守护进程1.守护进程管理工具 (2)文本用户界面（TUI）工具ntsysv用于管理每次开机自动运行的守护进程，使用如下命令，打开如图7-12所示。rootlocalhost # ntsysv通过上下方向键在各个服务之间移动，选择操作对象；使用空格键，可以用来选择你所需要的服务，*表示开起启动；使用tab键：可以在方框、OK、Cancel之间移动；使用F1键获得该服务的说明。 知识准备四.守护进程图 7 12 使用ntsysv管理守护进程知识准备五.iproute2 iprout

28、e2是linux下管理控制TCP/IP网络和流量控制的新一代工具包，旨在替代老派的工具链net-tools。net-tools通过procfs(/proc)和ioctl系统调用去访问和改变内核网络配置，而iproute2则通过netlink套接字接口与内核通讯。iproute2仍处在持续开发中。知识准备五.iproute2 例1：查询所有已连接的网络接口信息。rootlocalhost # ip link show例2：查看ens33接口的信息。rootlocalhost # ip link show ens33让输出的结果像ifconfig那样详细，使用如下命令：rootlocalhost

29、# ip -s link show ens33例3：查看当前被激活的网络接口。rootlocalhost # ip link show up例4：查询网络设备的IP地址。rootlocalhost # ip addr show dev ens33知识准备五.iproute2 例5：设置网络设备的IP地址rootlocalhost # ip addr add 172.16.43.254/24 brd + dev ens33其中，brd +表明是标准的广播地址。例6：给ens33再次添加两个地址rootlocalhost # ip addr add 172.16.43.253/24 broadca

30、st 172.16.43.255 dev ens33rootlocalhost # ip addr add 172.16.43.252/24 broadcast 172.16.43.255 dev ens33rootlocalhost # ip addr show dev ens33知识准备五.iproute2 例7：删除网络设备的IP地址rootlocalhost # ip addr del 172.16.43.252/24 dev ens33rootlocalhost # ip addr del 172.16.43.253/24 dev ens33rootlocalhost # ip ad

31、dr show dev ens33使用 ip addr flush可以一次性删除一个网络设备的所有地址。rootlocalhost # ip addr flush dev ens33rootlocalhost # ip add show dev ens33 默认的，这条命令会删除IPv4和IPv6的地址，如果想分别删除，可以通过分别指定-4和-6选项。例8：激活或者停用网络接口rootlocalhost # ip link set ens33 up rootlocalhost # ip link set ens33 down知识准备五.iproute2 例9：改变网卡硬件地址，即MAC地址（注

32、意，修改MAC地址前网卡必须先关闭）。rootastrol:# ip link set ens33 down rootastrol:# ip link set ens33 address 00:0c:29:0d:ce:95 rootastrol:# ip link set ens33 up 例10：查看IP路由表。rootlocalhost # ip route show例11：添加默认路由rootlocalhost #ip route add default via 172.16.43.1 dev ens33例12：修改默认路由。rootlocalhost # ip route replac

33、e default via 172.16.43.1 dev ens33rootlocalhost # ip route show知识准备五.iproute2 例13：删除默认路由。rootlocalhost #ip route del default例14：查看套接字统计信息（比如活跃或监听状态的TCP/UDP套接字）。rootlocalhost # ssrootlocalhost # ss -l例15：查看ARP表rootlocalhost # ip neigh show例16：添加或删除静态ARP项rootlocalhost # ip neigh add 192.168.1.100 lla

34、ddr 00:0c:29:c0:5a:ef dev ens33rootlocalhost #ip neigh del 192.168.1.100 dev ens33例16：显示网络接口统计数据。rootlocalhost # ip -s link知识准备六.SSH远程登录服务1.SSH服务概述SSH最初是UNIX系统上的一个程序，后来又迅速扩展到其他操作平台。SSH在正确使用时可弥补网络中的漏洞。SSH客户端适用于多种平台。几乎所有UNIX平台（包括HP-UX、Linux、AIX、Solaris、Digital UNIX、Irix）以及其他平台都可运行SSH。通过SSH可以安全地访问服务器，因

35、为SSH基于成熟的公钥加密体系，把所有传输的数据进行加密，保证数据在传输时不被恶意破坏泄露和篡改。SSH还使用了多种加密和认证方式，解决了传输中数据加密和身份认证的问题，能有效防止网络嗅探和IP欺骗等攻击。 知识准备六.SSH远程登录服务默认情况下，Linux会将OpenSSH服务器和客户端都安装在系统中。通常SSH服务是随系统自动启动的，查看SSH服务的运行状态。rootlocalhost # systemctl status sshd知识准备六.SSH远程登录服务2.安全验证从客户端来看，SSH提供两种级别的安全验证。(1)基于口令的安全验证用户通过自己帐号和口令，就可以登录到远程主机。所

36、有传输的数据都会被加密，但是不能保证正在连接的服务器就是用户想连接的服务器。可能会有别的服务器在冒充真正的服务器，也就是受到“中间人”这种方式的攻击。(2)基于密匙的安全验证需要依靠密匙，也就是用户必须为自己创建一对密匙，并把公用密匙放在需要访问的服务器上。知识准备六.SSH远程登录服务3.SSH服务的配置4.在Windows平台上使用SecureCRT客户端远程登录Linux服务器SecureCRT是一款用于连接运行包括Windows、UNIX和VMS的理想工具。通过使用内含的VCP命令行程序可以进行加密文件的传输。有流行CRTTelnet客户机的所有特点，包括:自动注册、对不同主机保持不同

37、的特性、打印功能、颜色设置、可变屏幕尺寸、用户定义的键位图和优良的VT100，VT102，VT220和ANSI竞争。能从命令行中运行或从浏览器中运行.其它特点包括命令复制、易于使用的工具条、用户的键位图编辑器、可定制的ANSI颜色等。SecureCRT的SSH协议支持DES，3DES和RC4密码和密码与RSA鉴别。项目实施1.查看网络接口ens33的配置信息。rootlocalhost # ifconfig ens332.ping网关的IP地址，检测网络是否连通。rootlocalhost # ping 192.168.0.13.使用netstat命令显示系统核心路由表。rootlocalho

38、st # netstat -r4.使用netstat命令查看系统开启的TCP端口。rootlocalhost # netstat -t5.编辑/ete/hosts文件，IP地址192.168.0.107和域名的映射。rootlocalhost # vim /etc/hosts192.168.0.107 常用的网络工具项目实施6.用ping命令检测上面设置好的域名，测试静态域名解析是否成功。rootlocalhost # ping -c 4 7.编辑/ete/resolv.conf文件，加人域名服务器，设置动态域名解析。rootlocalhost # vim /etc/resolv.conf#

39、Generated by NetworkManagersearch DHCP HOSTnameserver 61.134.1.5nameserver 218.30.19.508.编辑/etc/host.conf 文件，设置域名解析顺序为hosts bind。rootlocalhost # vim /etc/host.conforder hosts,bind9.使用systemctl命令查看守护进程shd的状态。rootlocalhost # systemctl status sshd项目实施10.使用ssh命令登录本地系统。rootlocalhost # ssh 192.168.0.107Th

40、e authenticity of host 192.168.0.107 (192.168.0.107) cant be established.ECDSA key fingerprint is SHA256:NcYZGJa4Jv21pAoujL3KyYSXDAjo66paDHbtYv7up6s.ECDSA key fingerprint is MD5:a7:53:5e:21:20:07:88:cf:51:7b:f4:99:44:88:a0:09.Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yesWarning: Permane

41、ntly added 192.168.0.107 (ECDSA) to the list of known hosts.root192.168.0.107s password: Last login: Tue Jan 14 04:30:57 2020结果表示连接正常，输入root密码就可以登录了。11.使用systemctl命令设置sshd在系统启动时自动启动。rootlocalhost # systemctl enable sshd反思与进阶通过命令行为Linux主机设置网络参数项目背景：在安装完Linux系统之后，IT协会的学生采用了图形界来配置Linux服务器的网络参数。实际工作中，为了

42、提高服务器的性能，都采用的最小化安装方式，是没有图形界面的。所以对于网络中心的其他服务器必须使用命令行模式进行网络配置，为确保服务器正常工作。实施目的：1.掌握Linux中配置网络参数的方法；2.掌握常用的网络调试工具。反思与进阶实施步骤：1.临时设置当前主机的名称为dzxxxy，并查看。root localhost #hostname dzxxxyroot localhost # hostname 2.永久修改当前主机名称为dianzi。 rootlocalhost # hostnamectl set-hostname dianzirootlocalhost # bashrootdianzi

43、 #3.使用IP命令停用网络接口ens33。rootdianzi # ip link set ens33 down通过命令行为Linux主机设置网络参数反思与进阶4.激活网络接口ens33，将当前网卡ens33的IP地址设置为192.168.0.108，子网掩码设置为255.255.255.0。rootdianzi # ip link set ens33 uprootdianzi # ip addr add 192.168.0.108/24 brd + dev ens335.查看系统中当前所有处于活跃状态的网络接口的信息。 rootdianzi # ip link show up该命令不会修改网卡的配置文件，所设置的IP地址即时生效，但是重启系统或网卡,其IP地址将恢复为网卡配置文件中所指定的IP地址。通过命令行为Linux主机设置网络参数反思与进阶6.修改网络接口的配置文件。rootdianzi # vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33 IPADDR=192.168.0.108NETMASK=255.255.255.0GATEWAY=192.168.0.17.重启网络服务，并查看IP地址。rootdianzi # systemctl res