NetworkManager¶

备注

当前主流发行版采用网络管理工具主要有:

netplan网络配置
NetworkManager

在桌面系统中，例如 Fedora (server/workstation) 以及 Ubuntu Workstation ，通常会使用 NetworkManager 配置，不仅有字符命令配置，也有GUI方便完成设置。

Jetson Nano 上NVIDIA官方提供的是基于 Ubuntu Linux 桌面版 18.04 LTS改造的L4T系统，默认使用的就是 NetworkManager管理网络，熟悉使用对桌面发行版Linux会有很大帮助。

2024年3月，我重新部署 Raspbery Pi OS(Raspbian) (使用我的树莓派硬件重新开始构建边缘云计算架构，可以看到最新的树莓派基于 Debian 12内置网络管理系统也已经采用了 NetworManager

移动云架构部署中，我采用了 Fedora NetworkManager网络管理来配置 ARM移动云的虚拟机部署的静态IP地址

nmcli¶

nmcli 是一个控制NetworkManager并且报告网络状态的工具。nmcli可以替代 nm-applet 或者其他图形管理工具来处理网络。nmcli可以创建，显示，编辑，删除，激活和关闭网络连接，也可以用来显示网络设备状态。

通过使用nmcli可以避免手工管理网络链接，也方便脚本编写。注意NetworkManager也支持运行脚本，这种方式称为 dispatcher scripts 以便能够响应网络事件。nmcli可以在没有图形界面的服务器，headless服务器和终端执行。

General命令¶

general 命令提供了NetworkManager状态和权限的显示，可以用来获得或修改系统主机名。

检查状态:
```
nmcli general status
```

显示输出:

STATE                  CONNECTIVITY  WIFI-HW  WIFI     WWAN-HW  WWAN
connected (site only)  limited       enabled  enabled  enabled  enabled

如果主机配置了DHCP但是没有获得IP地址，则会显示(例如我在私有云架构使用Fedora虚拟机，切换到 libvirt 网桥型网络后没有DHCP提供IP地址):

STATE       CONNECTIVITY  WIFI-HW  WIFI     WWAN-HW  WWAN
connecting  none          enabled  enabled  enabled  enabled

检查主机名:
```
nmcli general hostname
```

显示输出的是主机名:

jetson

可以修改主机名(实际是修改 /etc/hostname ):
```
nmcli general hostname jetson-r
```

这个命令和 hostnamectl set-hostname jetson-r 是同样效果，都是修改 /etc/hostname 配置。

nmcli命令规律¶

nmcli命令的规律是尽可能使用 help ，每一级命令都有help可以帮助你进行下一级子命令。

假设我们需要修改连接名字，即上述默认名字是 Wired connection 1 和我期望的管理网络连接命名不一致，所以我想修改。则先输入命令 nmcli connection modify help ，就会提示:

Usage: nmcli connection modify { ARGUMENTS | help  }

ARGUMENTS := [id | uuid | path] <ID> ([+|-]<setting>.<property> <value>)+
...
Examples:
nmcli con mod home-wifi wifi.ssid rakosnicek
nmcli con mod em1-1 ipv4.method manual ipv4.addr "192.168.1.2/24, 10.10.1.5/8"
nmcli con mod em1-1 +ipv4.dns 8.8.4.4
nmcli con mod em1-1 -ipv4.dns 1
nmcli con mod em1-1 -ipv6.addr "abbe::cafe/56"
nmcli con mod bond0 +bond.options mii=500
nmcli con mod bond0 -bond.options downdelay

检查连接:
```
nmcli con
```

例如，在 Fedora 虚拟机中看到:

NAME    UUID                                  TYPE      DEVICE
enp1s0  239c09f4-a28c-46e3-b5c7-2beb90c594f2  ethernet  enp1s0

就可以通过后续 nmcli con modify "enp1s0" 来修订(默认安装以后系统生成的是DHCP配置 /etc/NetworkManager/system-connections/enp1s0.nmconnection )

注意 nmcli conneciton edit 命令会需要你使用子命令 set connection.id XXX; set connection.interface-name xxx; 都会使用 set 子命令，在单条命令时不需要使用 set ，所以我们直接使用:
```
nmcli connection modify "Wired connection 1" connection.id manage
```

可以看到，如果我们需要修改 connection 的子属性，只需要使用 . ，所以上述命令就把连接的名字修改成 manage ，此时我们检查 nmcli connection 就可以看到连接名字修改了:

NAME    UUID                                  TYPE      DEVICE
ali     3bdf8189-6c9b-4d35-a83b-71441b22ba92  wifi      wlan0
manage  a94fa1de-b290-3b83-9f49-137981396543  ethernet  eth0

如果之前没有用NetworkManager管理网络，则可以添加:

nmcli con add con-name "static-eth0" ifname eth0 type ethernet ip4 192.168.6.7/24 gw4 192.168.6.200
nmcli con mod "static-eth0" ipv4.dns "xxx.xxx.120.1,8.8.8.8"

很多修改需要看一下属性案例，例如需要修改IP地址:

nmcli connection modify "manage" ipv4.method manual
nmcli connection modify "manage" ipv4.address 192.168.6.9/24
nmcli con modify manage ipv4.gateway 192.168.6.1

很多时候初始安装的虚拟机采用DHCP方式，需要切换到静态IP地址，执行以下命令:

nmcli connection modify "enp1s0" ipv4.method manual ipv4.address 192.168.6.242/24 ipv4.gateway 192.168.6.200 ipv4.dns "192.168.6.200,192.168.6.11"

备注

我感觉手册非常枯燥，还是需要看案例比较清晰，请参考 27 nmcli command examples (cheatsheet), compare nm-settings with if-cfg file

假设我要删除 eth0 上的默认网关，则修改 manage 网络连接:
```
nmcli con modify "manage" ipv4.gateway ""
```
注意：修改配置以后不会直接生效，需要执行激活 nmcli connection up id <connection name>
```
nmcli connection up id "manage"
```

提示显示:

Connection successfully activated (D-Bus active path: /org/freedesktop/NetworkManager/ActiveConnection/3)

nmcli命令案例¶

备注

在游泳中学游泳

检查NetworkManager是否运行¶

nmcli提供了 -t 参数可以简短( --terse )输出，结合 -f 可以指点字段 ( --field ):
```
nmcli -t -f RUNNING general
```

输出就是简单的:

running

当然，什么参数也没有就是所有信息:
```
nmcli general
```

输出:

STATE      CONNECTIVITY  WIFI-HW  WIFI     WWAN-HW  WWAN
connected  full          enabled  enabled  enabled  enabled

列出所有可用设备¶

dev 对象状态可显示所有可用设备:
```
nmcli dev status
```

输出显示:

DEVICE  TYPE      STATE      CONNECTION
wlan0   wifi      connected  ali
eth0    ethernet  connected  manage
l4tbr0  bridge    unmanaged  --
dummy0  dummy     unmanaged  --
rndis0  ethernet  unmanaged  --
usb0    ethernet  unmanaged  --
lo      loopback  unmanaged  --

备注

我注意到这里有2个特别的以太网设备:

rndis0  ethernet  unmanaged  --
usb0    ethernet  unmanaged  --

这是我之前调研过的 ethernet over usb设备，也就是微软平台和Linux平台通讯的USB连接以太网卡，我后续准备参考 ARM9 Based Platforms - Enabling USB RNDIS Support 实践

USB Device RNDIS to Ethernet Bridge

How to use USB device networking

配置静态IP地址¶

检查连接:
```
nmcli
```

配置静态IP地址:

nmcli con add con-name "static-eth0" ifname eth0 type ethernet ip4 192.168.6.7/24 gw4 192.168.6.200
nmcli con mod "static-eth0" ipv4.dns "xxx.xxx.120.1,8.8.8.8"
nmcli con up id "static-eth0"

配置单网卡多IP(IP Aliasing)¶

我没有找到直接使用 nmcli 来添加IP别名的命令行文档，不过 NetworkManager 有一个终端交互界面程序 nmtui (Text User Interface for controlling NetworkmNager)，可以非常方便配置网络以及IP Aliasing:

运行:
```
nmtui
```
选择菜单 Edit a connection => eth0 => 则在下图中，可以为 eth0 添加多个IP地址:

实际完成后可以检查 /etc/NetworkManager/system-connections/eth0 :

nmtui配置/etc/NetworkManager/system-connections/eth0的单网卡多IP(IP Aliasing)¶

[connection]
id=eth0
uuid=a94fa1de-b290-3b83-9f49-137981396543
type=ethernet
autoconnect-priority=-999
permissions=
timestamp=1648732842

[ethernet]
auto-negotiate=true
mac-address=00:00:00:00:00:01
mac-address-blacklist=

[ipv4]
address1=192.168.7.23/24
address2=192.168.6.23/24
dns-search=
method=manual

[ipv6]
addr-gen-mode=stable-privacy
dns-search=
ip6-privacy=0
method=auto

然后需要重启一次网卡来激活:
```
nmcli con down eth0
nmcli con up eth0
```

观察 ip addr list 就可以看到 eth0 上绑定了2个IP地址:

3: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
    link/ether 00:00:00:00:00:01 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.7.23/24 brd 192.168.7.255 scope global noprefixroute eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 192.168.6.23/24 brd 192.168.6.255 scope global noprefixroute eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::1f6:d793:b68c:bbcd/64 scope link noprefixroute
       valid_lft forever preferred_lft forever

备注

不过，NetworkManager不直接支持 IP Aliasing 的 eth0 和 eth0:1 这样的配置

配置无线网络¶

我在 Kali Linux网络配置实践中有一个配置无线网络的案例，汇总整理在这里

对于5GHz无线网络必须指定的国家编码，否则会导致非常奇怪的连接不存在全为0的SSID热点 ( 5G Hz无线网络国家代码 ):
- 配置 wpa_supplicant.conf
```
``country=CN``
```
- 或者配置 /etc/default/crda
```
REGDOMAIN=CN
```
检查无线网络AP:
```
sudo nmcli device wifi list
```

显示:

IN-USE  BSSID              SSID    MODE   CHAN  RATE        SIGNAL  BARS  SECURITY
...
        80:A2:35:45:8D:D8  office  Infra  56    130 Mbit/s  52      **    WPA2 802.1X
...
        80:A2:35:45:B2:00  home    Infra  8     130 Mbit/s  80      ***   WPA2

增加连接到 home 热点(WPA认证)的网络连接:

nmcli添加wpa-psk认证wifi¶

nmcli con add con-name home ifname wlp3s0 type wifi ssid home \
      wifi-sec.key-mgmt wpa-psk wifi-sec.psk MYPASSWORD

我在边缘云计算架构为边缘计算Jetson Nano网络的无线网络配置静态IP以便能够构建 K3s - 轻量级Kubernetes 工作节点:

nmcli添加wpa-psk认证wifi的静态IP地址¶

nmcli con add con-name home ifname wlp3s0 type wifi ssid home \
      wifi-sec.key-mgmt wpa-psk wifi-sec.psk MYPASSWORD \
      ipv4.method manual ipv4.address 192.168.7.23/24 \
      ipv4.dns 192.168.7.11 ipv4.gateway 192.168.7.1

添加连接到 office 热点的网络连接:

nmcli添加wpa-eap认证(802.1x)wifi¶

nmcli con add con-name office ifname wlan0 type wifi ssid office \
  wifi-sec.key-mgmt wpa-eap 802-1x.eap peap 802-1x.phase2-auth mschapv2 \
  802-1x.identity "USERNAME" 802-1x.password "MYPASSWORD"

执行以下命令连接到 home 热点:
```
nmcli con up home
```

如果要连接 office 热点则使用:

nmcli con up office

MAC Spoofing¶

NetworkManager的Mac Spoofing是通过 ethernet.cloned-mac-address 和 wifi.cloned-mac-address 属性实现的，通过 nmcli 命令可以设置。

查看连接:
```
nmcli con show
```

修改连接，添加 cloned-mac-address 属性:

nmcli con modify <con_name> wifi.cloned-mac-address XX:XX:XX:XX:XX:XX

备注

如果不知道需要修改的属性名字，可以通过 nmcli con show <con_name> | grep cloned 来查看。

然后启动连接:
```
nmcli con up <con_name>
```

一旦启动连接，就会看到无线网卡的MAC地址做了spoofing修改。

nmtui¶

nmcli 虽然非常强大灵活，适合服务器远程管理，但是对于普通用户而言还是有些复杂。所以NetworkManager还提供了一个 nmtui ( Text User Interface for controlling NetworkManager )，提供了基本的交互生成配置的终端图形工具:

简而言之，可以使用方向键或者 Tab键 / Shift+Tab键 在选项中移动，使用 Enter 键选择选项，并使用 Space 键切换状态。操作有点繁琐，但是能正确生成NetworkManager配置文件。

上文其实已经介绍过使用 nmtui 来为网卡添加IP Alias，可以看到命令行添加配置是可以为配置命名 eth0 的，也就是对应于 /etc/NetworkManager/system-connections/eth0 配置文件(名)。

而在树莓派(Raspberry Pi)快速起步配置静态IP地址时，使用 nmtui 交互配置IP最为方便，简单来说交互设置完成后，生成了一个 /etc/NetworkManager/system-connections/'Wired connection 1.nmconnection' 配置:

通过 nmtui 交互生成的树莓派静态IP地址配置文件 /etc/NetworkManager/system-connections/'Wired connection 1.nmconnection'¶

[connection]
id=Wired connection 1
uuid=c76cf7a8-9e5e-37f8-bbf6-792ccd3c595c
type=ethernet
autoconnect-priority=-999
interface-name=eth0

[ethernet]

[ipv4]
address1=192.168.7.11/24,192.168.7.1
dns=192.168.7.1;
dns-search=cloud-atlas.io;
method=manual

[ipv6]
addr-gen-mode=default
method=disabled

[proxy]