CentOS网络故障排查秘笈：实战指南

前言

作为一名热爱折腾 Linux 的技术达人，我深知网络故障会让人抓狂！在这篇文章里，我和你分享了我的心得体会，从如何分析问题、识别瓶颈，到利用各种神器解决网络难题。不管你是新手小白还是老鸟大神，这里都有适合你的解决方案。赶紧看一看吧，让网络故障成为你的过去式！

我平时使用CentOS系统比较多，所以我在写这篇文章的时候所使用的操作系统是CentOS7，如果你使用的是Ubuntu，也没有关系，排除网络故障的过程是一样的，不同的是可能使用命令工具、配置文件会有所不同，希望我的分享给能你带来一些帮助。

网络故障的常见原因

导致网络发生故障的原因有很多，但是常见的却不多，如果你的系统发生网络故障，可以先从下面这些方面开始检查，这些是一此常见的原因：

  • 网络接口配置错误：
    • IP 地址、子网掩码、网关配置错误。
    • DNS 配置错误或 DNS 服务器不可达。
  • 网络硬件故障：
    • 网络线缆连接不良或损坏。
    • 网络接口卡硬件故障。
  • 网络交换机或路由器故障。
    • 防火墙配置错误：
    • 防火墙规则设置错误，导致阻止了必要的网络流量。
    • 防火墙服务未启动或异常。
  • 服务未启动或配置错误：
    • 网络服务（如网络管理器、网络接口服务等）未启动。
    • 服务配置文件错误导致服务无法正常工作。
  • 路由配置错误：
    • 路由表配置错误。
    • 网关配置错误或不可达。
  • DNS 解析问题：
    • DNS 解析配置错误。
    • DNS 服务器不可达或不可用。
  • 网络流量拥塞：
    • 网络带宽使用过大导致网络拥堵。
    • 网络设备过载导致网络性能下降。
  • 安全策略限制：
    • SELinux 或其他安全策略阻止了必要的网络访问。
    • 安全软件或防病毒软件过滤了网络流量。

排除网络故障的基本流程

有问题一点不可怕，可怕是手心脚乱地瞎搞，没有解决问题反而产生更大的问题，所以遇到问题不要慌！先想想处理这个问题的基本流程是什么。在CentOS中，排除网络故障可以遵循以下的基本流程：

  1. 检查网络连接：首先，检查网络连接是否正常。可以使用ping命令测试与远程主机之间的连通性，如果无法ping通目标主机，则可能存在网络故障。
  2. 检查IP地址和网关设置：确认本地主机的IP地址和网关设置是否正确。可以使用ifconfig或ip命令检查当前网络接口的配置，并确认其IP地址和网关是否正确。
  3. 检查DNS解析：如果网络故障是由于DNS解析问题导致的，则需要使用nslookup或dig命令查询域名的IP地址，以确认DNS解析是否正常。
  4. 检查防火墙设置：如果网络故障是由于防火墙设置导致的，则需要使用iptables命令查看防火墙规则是否正确配置。如果需要更新规则，则需要使用iptables命令进行添加或删除规则。
  5. 检查网络服务：确认网络服务是否正常运行。可以使用systemctl命令检查网络服务的状态，如果网络服务未启动，则需要使用systemctl命令启动它。
  6. 检查网络设备：如果所有上述步骤都无法解决问题，那么可能是网络设备（如路由器、交换机等）或网络线路出现了问题。可以考虑更换网络线路或联系网络设备供应商进行进一步检查。

基本流程是清楚的，但是具体要怎么做呢？那就先从一些常见的检查项开始，一步一步来，不要急。当然，如果你已经明确知道问题出在了哪里，那另当别论。下面是一些排除网络故障时的常见检查项：

常见检查项

验证网络物理连接

这个就相对简单一些，检查一下网线是否插好、接插入的接口是否正确以及相关的网络设备，如交换机、路由器的指示灯状态是否正常。

检查网络连接状态

检查网络连接状态有很多方法，这里分享比较常用的几种：

  • 使用ping命令
  • 使用curl命令
  • 使用 ip link 命令

使用ping命令

使用 ping 命令可以测试与指定主机之间的连通性。例如，要检查与 baidu 的连接状态，可以执行以下命令：

ping -c 4 baidu.com

这将向 baidu 发送 4 个 ICMP 回显请求，并显示每个请求的响应时间和状态。

使用curl命令

使用curl -I 命令可以向https://www.baidu.com 发送 HTTP HEAD 请求，并显示服务器返回的 HTTP 头信息，而不会下载文件内容。HTTP 响应头信息非常有用，包含有 HTTP 状态码、服务器类型、响应头等可以判断网络响应情况的重要字段。

curl -I https://www.baidu.com

使用 ip link

使用 ip link 命令可以查看系统中所有网络接口的状态：

ip link

确保所有网络接口都处于 UP（已启用）状态。

上述输出了两个网络接口的信息，一个是本地回环接口 lo，另一个是物理网络接口 ens33。

  • lo（本地回环接口）：
    • lo：接口名称为 lo。
    • ：表示该接口为回环接口，已启用，链路已启用。
    • mtu 65536：指定最大传输单元为 65536 字节。
    • qdisc noqueue：指定不使用队列调度器。
    • state UNKNOWN：接口状态未知。
    • mode DEFAULT：接口模式为默认模式。
    • group default：接口所属的默认分组。
    • qlen 1000：指定队列长度为 1000。
  • ens33（物理网络接口）：
    • ens33：接口名称为 ens33。
    • ：表示该接口支持广播和多播，已启用，链路已启用。
    • mtu 1500：指定最大传输单元为 1500 字节。
    • qdisc pfifo_fast：指定使用 pfifo_fast 队列调度器。
    • state UP：接口状态为已启用。
    • mode DEFAULT：接口模式为默认模式。
    • group default：接口所属的默认分组。
    • qlen 1000：指定队列长度为 1000。
    • link/ether 00:50:56:3e:26:4c：指定 MAC 地址为 00:50:56:3e:26:4c。
    • brd ff:ff:ff:ff:ff:ff：指定广播地址为 ff:ff:ff:ff:ff:ff。

检查网络接口配置

查看ifcfg-ens33

我的网络接口的名称是ens33，这个网络接口的配置文件在/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33，可以执行下面的命令，打开网络接口配置文件，检查IP 地址和子网掩码的配置：

ip link

我的ifcfg-ens33配置内容如下（这里我的CentOS系统使用的是静态IP）：

TYPE="Ethernet"
PROXY_METHOD="none"
BROWSER_ONLY="no"
BOOTPROTO="static"
DEFROUTE="yes"
IPV4_FAILURE_FATAL="no"
IPV6INIT="yes"
IPV6_AUTOCONF="yes"
IPV6_DEFROUTE="yes"
IPV6_FAILURE_FATAL="no"
IPV6_ADDR_GEN_MODE="stable-privacy"
NAME="ens33"
UUID="cd43292c-4ccc-45df-a7ea-e8cc847143c8"
DEVICE="ens33"
ONBOOT="yes"
IPADDR=192.168.253.166
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.253.2
DNS1=114.114.114.114
DNS2=114.114.115.115

如果想使用动态IP，可以这样配置

TYPE="Ethernet"
PROXY_METHOD="none"
BROWSER_ONLY="no"
BOOTPROTO="DHCP"
DEFROUTE="yes"
IPV4_FAILURE_FATAL="no"
IPV6INIT="yes"
IPV6_AUTOCONF="yes"
IPV6_DEFROUTE="yes"
IPV6_FAILURE_FATAL="no"
IPV6_ADDR_GEN_MODE="stable-privacy"
NAME="ens33"
UUID="cd43292c-4ccc-45df-a7ea-e8cc847143c8"
DEVICE="ens33"
ONBOOT="yes"
  • TYPE="Ethernet"：指定网络接口类型为以太网。
  • PROXY_METHOD="none"：指定代理方式为无代理。
  • BROWSER_ONLY="no"：指定不仅限于浏览器使用。
  • BOOTPROTO="static"：指定使用静态 IP 地址配置方式，如果是动态IP，则应该配置dhcp。
  • DEFROUTE="yes"：指定该接口作为默认路由。
  • IPV4_FAILURE_FATAL="no"：指定 IPv4 连接失败不是致命错误。
  • IPV6INIT="yes"：启用 IPv6 协议栈。
  • IPV6_AUTOCONF="yes"：启用 IPv6 自动配置。
  • IPV6_DEFROUTE="yes"：指定该接口作为 IPv6 默认路由。
  • IPV6_FAILURE_FATAL="no"：指定 IPv6 连接失败不是致命错误。
  • IPV6_ADDR_GEN_MODE="stable-privacy"：指定 IPv6 地址生成模式为稳定性隐私地址。
  • NAME="ens33"：指定接口名称为 ens33。
  • UUID="cd43292c-4ccc-45df-a7ea-e8cc847143c8"：指定接口的 UUID。
  • DEVICE="ens33"：指定设备名称为 ens33。
  • ONBOOT="yes"：指定系统启动时自动激活该网络接口。
  • IPADDR=192.168.253.166：指定接口的 IPv4 地址为 192.168.253.166。
  • NETMASK=255.255.255.0：指定接口的子网掩码为 255.255.255.0。
  • GATEWAY=192.168.253.2：指定接口的默认网关为 192.168.253.2。
  • DNS1=114.114.114.114：指定第一个 DNS 服务器地址为 114.114.114.114。
  • DNS2=114.114.115.115：指定第二个 DNS 服务器地址为 114.114.115.115。

此项检查的目的是，确保网络接口的 IP 地址和子网掩码配置正确。其中IP 地址应该属于正确的网络地址范围，并且子网掩码应该与网络配置一致。

使用 ip addr

使用 ip addr 命令可以查看系统中所有网络接口的配置信息，包括 IP 地址、子网掩码、MAC 地址等：

ip addr

这将列出系统中所有网络接口的配置信息。

这些信息描述了系统中两个网络接口的配置和状态。lo 接口是本地回环接口，用于本地通信，而 ens33 接口是物理网络接口，连接到网络中。

  • lo（本地回环接口）：
    • 接口名称：lo
    • 类型：LOOPBACK（本地回环）
    • 状态：UP（已启用），LOWER_UP（链路已启用）
    • MTU（最大传输单元）：65536
    • 排队调度器：noqueue
    • 状态：UNKNOWN（未知状态）
    • 地址：127.0.0.1/8（IPv4 地址），::1/128（IPv6 地址）
    • IPv4 地址的范围：scope host
    • IPv6 地址的范围：scope host
  • ens33（物理网络接口）：
    • 接口名称：ens33
    • 类型：BROADCAST（广播），MULTICAST（多播）
    • 状态：UP（已启用），LOWER_UP（链路已启用）
    • MTU（最大传输单元）：1500
    • 排队调度器：pfifo_fast
    • 状态：UP（已启用）
    • MAC 地址（链路层地址）：00:50:56:3e:26:4c
    • IPv4 地址：192.168.253.166/24
    • 广播地址：192.168.253.255
    • IPv6 地址：fe80::6263:60fe:5bad:b36c/64
    • 链路本地 IPv6 地址

此项检查的目的是，验证网络配置参数信息是否能正常查询到。

使用ifconfig

使用ifconfig命令可以查看当前网络接口的配置：

ifconfig

解读上述内容：

  • ens33和lo：这是两个不同的网络接口，ens33是以太网接口，而lo是本地环回接口。
  • flags=4163：这些是标志位（flags），表示网络接口的状态和属性。在这里，“UP”表示接口已经启用，“BROADCAST”表示支持广播，“RUNNING”表示接口正在运行，“MULTICAST”表示支持多播。
  • mtu 1500：这是接口的最大传输单元（Maximum Transmission Unit），指定了可以在单个数据包中传输的最大字节数。
  • inet 192.168.253.166和inet 127.0.0.1：这是接口的IPv4地址，分别是ens33和lo接口的IPv4地址。
  • netmask 255.255.255.0和netmask 255.0.0.0：这是IPv4地址的子网掩码，用于指示网络地址和主机地址的分隔情况。
  • broadcast 192.168.253.255：这是广播地址，用于向特定网络中的所有设备发送消息。
  • inet6 fe80::6263:60fe:5bad:b36c和inet6 ::1：这是接口的IPv6地址，分别是ens33和lo接口的IPv6地址。
  • ether 00:50:56:3e:26:4c：这是以太网接口的物理地址（MAC地址）。
  • RX packets和TX packets：这是接收和发送的数据包数量。
  • RX errors和TX errors：这是接收和发送时发生的错误数量。
  • RX dropped和TX dropped：这是丢弃的接收和发送数据包数量。
  • RX overruns和TX overruns：这是接收和发送时发生的溢出错误数量。
  • RX frame和TX frame：这是接收和发送时发生的帧错误数量。

此项检查的目的是，验证网络配置参数信息是否能正常查询到。

检查DNS 解析

检查resolv.conf

检查 /etc/resolv.conf 文件的 DNS 配置

cat /etc/resolv.conf

这里的8.8.8.8是谷歌的公共DNS服务器。

检查DNS 服务器是否可达

可以使用 ping 命令向 DNS 服务器发送 4 个 ICMP 回显请求，会显示每个请求的响应时间和状态，根据响应结果可以确定系统是否能够与 DNS 服务器建立连接：

ping -c 4 8.8.8.8

解读上述内容：

  • PING 8.8.8.8 (8.8.8.8) 56(84) bytes of data.：表示执行PING命令，向IP地址为8.8.8.8的主机发送数据包，每个数据包大小为56字节（实际大小为84字节，包括头部信息）。
  • 64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=1 ttl=128 time=43.4 ms：表示从IP地址为8.8.8.8的主机收到一个大小为64字节的数据包，ICMP序列号为1，生存时间（TTL）为128，往返时间（RTT）为43.4毫秒。
  • --- 8.8.8.8 ping statistics ---：表示PING命令的统计信息开始。
  • 4 packets transmitted, 4 received, 0% packet loss, time 3004ms：表示共发送了4个数据包，全部都成功接收，没有丢失任何数据包，总共花费了3004毫秒。
  • rtt min/avg/max/mdev = 43.384/43.496/43.573/0.072 ms：表示往返时间的统计信息，包括最小往返时间、平均往返时间、最大往返时间和往返时间的标准偏差（mdev）分别为43.384毫秒、43.496毫秒、43.573毫秒和0.072毫秒。

此项检查的目的是，确保默认DNS解析正常，能够正常访问互联网。

检查网络路由

使用 ip route 命令可以查看系统的路由表，确认默认网关是否设置正确。执行以下命令：

ip route

第一条默认路由指定了默认网关的地址和出口接口，用于发送到其他网络的数据包；第二条子网路由则用于直接连接到 ens33 接口的本地子网内部通信。

  • default via 192.168.253.2 dev ens33 proto static metric 100：
    • default：这是默认路由条目，用于发送到除本地子网之外的所有目的地的数据包。
    • via 192.168.253.2：指定默认网关的 IP 地址为 192.168.253.2。
    • dev ens33：指定默认路由的出口网络接口为 ens33。
    • proto static：说明这是通过静态路由配置的默认路由。
    • metric 100：指定该路由的优先级为 100。如果有多个默认路由，优先级越低的会被优先使用。
  • 192.168.253.0/24 dev ens33 proto kernel scope link src 192.168.253.166 metric 100：
    • 192.168.253.0/24：这是一个子网路由条目，用于直接连接到 ens33 接口的子网。
    • dev ens33：指定该路由的出口网络接口为 ens33。
    • proto kernel：说明这是由内核自动生成的路由。
    • scope link：指定该路由的范围为链路本地，表示这是一个本地子网路由。
    • src 192.168.253.166：指定源 IP 地址为 192.168.253.166，这是本地子网的 IP 地址。
    • metric 100：指定该路由的优先级为 100。

此项检查的目的是，确保默认网关指向网络中的正确路由器或网关设备。

检查防火墙设置

检查防火墙状态

查看防火墙的当前状态，即是否正在运行。它将显示防火墙是否处于运行状态。

sudo firewall-cmd --state

检查允许通过防火墙的端口

  • 列出当前防火墙中允许通过的端口。它将显示防火墙配置中定义的所有端口及其状态。
sudo firewall-cmd --list-port

如果将要使用的端口未开放，可以使用下面的命令，开放相关端口：在这个例子中，将永久性地向防火墙规则中添加一个端口，端口号为 8080，并且添加到了 public 区域（即公共区域）。这意味着该端口会在防火墙重启后继续保持开放状态，而不会丢失。

sudo firewall-cmd --zone=public --add-port=8080/tcp --permanent

如果需要开放端口马上生效，需要重新启动 firewalld 服务，即重新加载防火墙配置并重新启动防火墙。

sudo systemctl restart firewalld.service

当然如果你嫌麻烦的话，也可以先停止防火墙服务，然后再启动：

  • 停止 firewalld 服务，即关闭防火墙。它会立即停止防火墙，导致系统处于不受防火墙保护的状态。
sudo systemctl stop firewalld.service
  • 启动 firewalld 服务，即打开防火墙。它会立即启动防火墙服务，开始保护系统。
sudo systemctl start firewalld.service

我的建议是，你最好设置防火墙服务为开机启动，这样系统在下次重启时会自动启动防火墙：

sudo systemctl enable firewalld.service

这项检查是确保将要使用的端口对外已经开放，是可以连通的。

检查端口连通性

使用 telnet 命令可以测试指定端口是否能够建立连接。例如，如果要验证端口 8080 是否开放，可以执行以下命令：

telnet 192.168.253.166 3306

如果端口开放，将会显示连接成功的消息；如果端口关闭或被防火墙阻止，将会显示连接失败的消息。如图：3307端口是不通的，而3306端口是通的。

如果未安装telnet，可以使用下面命令进行安装与卸载

sudo yum install telnetsudo yum remove telnet

这项检查是确保对外已经开放的端口，是可以连通的。

检查网络服务

systemctl：用于管理系统服务，包括网络服务。可以使用以下命令检查网络服务的状态：

systemctl status network

Active: active (exited)：表示服务当前处于活动状态，但已经完成了其主要任务，并退出了，由此可见网络状态是正常的。

systemctl status NetworkManager

这项检查是确保系统的网络服务是处于正常工作状态。

写在最后

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