systemd学习之link

systemd.link

概述

systemd.link是网络设备配置,该配置的操作由udev内置程序net_setup_link执行。

底层物理网络设备的Link文件必须以 .link 作为后缀名,否则将被忽略。 Link文件分别位于:系统网络目录(/usr/lib/systemd/network)、运行时网络目录(/run/systemd/network)、本机网络目录(/etc/systemd/network)。 所有的Link文件(无论位于哪个目录中 ),统一按照文件名的字典顺序处理。 对于不同目录下的同名Link文件, 仅以优先级最高的目录中的那一个为准。 具体说来就是按照a-z的顺序:/etc/ 的优先级最高、/run/ 的优先级居中、/usr/lib/ 的优先级最低。

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systemd.link/etc/udev/rules.d/70-persistent-net.rules的关系?

正如systemd.link的Link-Name说明,不要使用系统网卡名称(ethX),会产生冲突命名不可预测。

systemd.link 和 /etc/udev/rules.d/70-persistent-net.rules 都是用于管理网络设备的工具(udev不仅仅用于管理网络设备),但它们有不同的作用和工作方式。

  1. systemd.link
    • systemd.link 是 systemd 中的一个单元,用于配置和管理网络设备的设置,例如网络接口的名称、MAC 地址和驱动程序绑定。
    • 这个单元允许管理员定义网络设备的配置,以便在系统引导时应用这些设置。
    • 通过 systemd.link,管理员可以轻松地为每个网络接口定义静态配置,确保网络接口在引导时按照所需的方式进行配置。
  2. /etc/udev/rules.d/70-persistent-net.rules
    • 这是一个传统的 udev 规则文件,用于在 Linux 系统中管理网络设备的持久性规则。
    • 该文件通常用于将网络接口的名称与其 MAC 地址进行匹配,并为每个网络接口指定持久的名称。
    • 当系统检测到新的网络接口时,udev 会根据这些规则为新接口创建持久的符号链接,以确保网络接口在不同的系统重启之间保持一致的命名。

实际上,在系统引导过程中,udev 是在较早的阶段执行的,而 systemd.link 则是在稍后的阶段执行的。因此,当存在相同的设备配置定义时,udev 将首先执行并应用 /etc/udev/rules.d/70-persistent-net.rules 中的规则。systemd.link 将在稍后的阶段执行,并可能覆盖或补充之前的配置。因此,最终生效的配置可能是 systemd.link 中的配置。

systemd Link文件

systemd Link文件中的[Match]小节决定了应该匹配哪个网卡, 而[Link]小节则决定了应该怎样配置匹配到的网卡。

shell 复制代码
$ cat  /usr/lib/systemd/network/99-default.link
[Match]
OriginalName=*

[Link]
NamePolicy=keep kernel database onboard slot path
AlternativeNamesPolicy=database onboard slot path
MACAddressPolicy=persistent

[Match] 小节选项

如果 [Match] 小节中的每一项都与某个网卡匹配,那么视为该Link文件与该网卡匹配。 注意,[Match] 小节为空也视为匹配,但是systemd-udevd会发出warning,所以经常使用OriginalName=*来避免告警

  • OriginalName=:匹配网卡的"INTERFACE"属性值(网卡的内核名称)。接收一个空格分隔的匹配模式列表(使用shell风格的通配符)。 不可用于匹配已经被用户空间改了名字的网卡。 应该小心使用此选项, 因为网卡的内核名称 有可能是不稳定的。
  • MACAddress=:匹配网卡的物理地址。
  • Path=:匹配网卡的 ID_PATH 属性值(网卡的总线路径)。
  • Driver=:匹配网卡的 DRIVER 属性值(网卡的驱动名称)。
  • Type=:匹配网卡的 DEVTYPE 属性值(网卡的设备类型)。例如:"ether", "loopback", "wlan", "wwan"
  • Kind=:匹配网卡的DEVKIND属性值(网卡的设备种类)。例如:"bond", "bridge","gre", "tun", "veth"

[Link] 小节选项

  • Description=:对网卡的描述
  • Alias=:网卡的 ifalias 属性值
  • MACAddressPolicy=:如何设置网卡的MAC地址
    • persistent:如果内核使用了网卡硬件固有的MAC地址(绝大多数网卡都有), 那么啥也不做, 直接使用内核的MAC地址。否则,将会随机新生成一个 确保在多次启动之间保持固定不变的MAC地址(针对给定的主板与网卡)。 自动生成MAC地址的特性 要求网卡必须存在 ID_NET_NAME_* 属性, 否则无法自动生成MAC地址。
    • random:如果内核使用了随机的mac地址那什么都不做。 否则将在网卡每次加载的时候随机新生成一个MAC地址。无论使用上述哪种方式,都将设置 "unicast" 与 "locally administered" 位。
    • none:使用内核的MAC地址,或者使用MACAddress=定义的。- Added in version 227
  • MACAddress=:设置指定的mac地址,必须MACAddressPolicy=none才生效。
  • NamePolicy=:应该如何设置网卡的名称,仅在未使用 net.ifnames=0 内核引导选项时有意义。空格分隔的策略列表,顺序尝试每个策略,并以第一个成功的策略为准。
    • kernel:如果内核 已经为此网卡设置了固定的可预测名称, 那么不进行任何重命名操作。
    • database:基于udev硬件数据库匹配key为 ID_NET_NAME_FROM_DATABASE 的值设置网卡的名称
    • onboard:基于网卡的 ID_NET_NAME_ONBOARD 属性值(来自于板载网卡固件)设置网卡的名称。
    • slot:基于网卡的 ID_NET_NAME_SLOT 属性值(来自于可插拔网卡固件)设置网卡的名称。
    • path:基于网卡的 ID_NET_NAME_PATH 属性值(来自于网卡的总线位置)设置网卡的名称。
    • mac:基于网卡的 ID_NET_NAME_MAC 属性值(来自于网卡的固定MAC地址)设置网卡的名称。
    • keep:如果网卡已经被空户空间命名(创建新设备时命名或对已有设备重命名), 那么就保留它(不进行重命名操作)。
  • Name=:在 NamePolicy= 无效时应该使用的网卡名称。无效的情况包括:1、未设置 NamePolicy= ;2、NamePolicy= 中的策略全失败;3、使用了net.ifnames=0内核引导选项
    • 注意: 千万不要设置可能被内核用于其他网口的名称(例如:eth0), 这可能会导致 udev 在分配名称时与内核产生竞争 ,从而导致不可预期的后果。 最好的做法是使用一些永远不会导致冲突名称或前缀, 例如: internal0external0lan0lan1
  • MTUBytes=:网卡的最大传输单元(MTU),可以使用 以1024为基准的 K, M, G 后缀。

用例

将MAC地址为 00:a0:de:63:7a:e6 的网络接口赋予"dmz0"的网卡名称

shell 复制代码
$ cat /etc/systemd/network/10-dmz.link
[Match]
MACAddress=00:a0:de:63:7a:e6

[Link]
Name=dmz0

将设备路径为pci-0000:00:1a.0-*的网络接口赋予"internet0"的网卡名称

shell 复制代码
$ cat /etc/systemd/network/10-internet.link
[Match]
Path=pci-0000:00:1a.0-*

[Link]
Name=internet0

调试NamePolicy=任务

shell 复制代码
sudo SYSTEMD_LOG_LEVEL=debug udevadm test-builtin net_setup_link /sys/class/net/enp0s31f6
......
Parsed configuration file /usr/lib/systemd/network/99-default.link
Parsed configuration file /etc/systemd/network/10-eth0.link
Created link configuration context.
ID_NET_DRIVER=e1000e
Config file /usr/lib/systemd/network/99-default.link applies to device enp0s31f6
link_config: autonegotiation is unset or enabled, the speed and duplex are not writable.
enp0s31f6: Device has name_assign_type=4
Using default interface naming scheme 'v240'.
enp0s31f6: Policy *keep*: keeping existing userspace name
enp0s31f6: Device has addr_assign_type=0
enp0s31f6: MAC on the device already matches policy *persistent*
ID_NET_LINK_FILE=/usr/lib/systemd/network/99-default.link
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