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计算机网络协议系列(十六)—— 不定期分享之 ifconfig 与 ip addr 命令详解

如何查看机器的IP地址

我们在 Linux 系统查看 IP 地址通常有以下两种方式:

1)ifconfig

2)ip addr

注:如果在 Windows 系统上,查看 IP 地址的命令是 ipconfig。

这两个命令返回的都是机器的网卡信息,其中包含了网卡的 MAC 地址和 IP 地址,有了这两个地址才能进行网络通信。

ifconfig 与 ip addr 源起和区别

要了解这两个命令的区别,需要先看看它们的历史起源:

ifconfig 命令归属于 net-tools 工具集。net-tools 起源于 BSD,自 2001 年起,Linux 社区已经停止对其进行维护。而 ip 命令归属于 iproute2 工具集,iproute2 旨在取代 net-tools,并提供了一些新功能。

一些 Linux 发行版已经停止支持 net-tools,只支持 iproute2,在这些 Linux 版本中,只能使用 ip

addr 命令查看 IP 地址,使用 ifconfig 会提示命令不存在。

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。

net-tools 中工具的名字比较杂乱,而 iproute2 则相对整齐和直观,基本是 ip 命令加后面的子命令:

输出的网卡信息详解

了解了两个命令的区别之后,下面我们以 ip addr 命令输出为例对每个字段的含义进行解释。

1)网卡名称

我们先看最外层,eth0 和 eth1 都是网卡的名称,其中 eth 是以太网英文名 Ethernet 的缩写,表示数据链路是以太网,之所以有两张网卡是因为一张网卡用于内网通信,一张网卡用于外网通信。

lo 全称是 loopback,又称环回接口,往往会被分配到 127.0.0.1 这个地址。这个地址用于本机通信,经过内核处理后直接返回,不会在任何网络中出现。

一般来说,任何主机都至少有上述三个网卡(或者至少一个lo网卡和以太网卡)。

然后我们依次看每一行的网卡信息。

2)网络设备状态标识

首先看第一行信息:

    <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000

<BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> 叫作 net_device flags,即网络设备的状态标识。

UP 表示网卡处于启动的状态;BROADCAST 表示这个网卡有广播地址,可以发送广播包;MULTICAST 表示网卡可以发送多播包;LOWER_UP 表示 L1 是启动的,也就是网线是插着的。

mtu 1500 学院君前面介绍数据链路层的时候提到过,表示以太网最大传输单元 MTU 为 1500,这是以太网的默认值。

qdisc 全称是 queueing discipline,中文叫排队规则。内核如果需要通过某个网络接口发送数据包,它都需要按照为这个接口配置的 qdisc(排队规则)把数据包加入队列。这里 lo 网卡配置的值是 noqueue 不使用队列,其它两个网卡配置的值是 fq_codel,对应的英文全名是 Fair Queueing with Controlled Delay,即具有受控延迟的公平队列,这种情况下每个网络流都有一个队列。

state UP 该网卡已启用,group default 表示网卡分组,qlen 1000 表示传输队列长度。

3)MAC 地址

接下来的每个网卡的第二行显示的是该网卡的 MAC 地址:

    link/ether 08:00:27:b9:64:24 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

本地环回接口不需要,所以为空。

MAC 地址是一个网卡的物理地址,具体概念我们在链路层已经详细介绍过,使用十六进制表示,用冒号分隔,总共是六个字节。MAC 地址只能再同一个网段内通信,跨网段通信需要借助 IP 地址,所以接下来就是网卡的 IP 地址

4)IPv4 地址

首先是 IPv4 地址:

    inet 192.168.10.10/24 brd 192.168.10.255 scope global eth1

        valid_lft forever preferred_lft forever

192.168.10.10/24 表示子网掩码,192.168.10.255 表示真正的 IP 地址。在 IP 地址的后面有个 scope,对于 eth1 这张网卡来讲,是 global,说明这张网卡是可以对外通信的,可以接收来自各个地方的包(如果还有 dynamic 表示该 IP 地址是动态分配的)。对于 lo 来讲,是 host,说明这张网卡仅仅可以供本机相互通信。

valid_lft 表示该 IP(IPv4) 地址的有效使用期限,这里配置为 forever 表示永久有效;preferred_lft 表示该 IP 地址的首选生存期,也是配置为 forever 表示永久有效。

5)IPv6 地址

最后是 IPv6 地址:

    inet6 fe80::a00:27ff:feb9:6424/64 scope link

        valid_lft forever preferred_lft forever

IPv6 地址表示的地址区间非常之大,所以不需要区分网络号和主机号,也就不需要子网掩码了,IPv6 地址也是通过十六进制表示,需要注意的是这里 scope 配置为 link 表示只在此设备生效。其它配置和 IPv4 地址一样,不再赘述。

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