在NetworkManager管理的网络连接保持DHCP同时添加静态IP地址

这是一个比较特殊的案例

在测试环境中，服务器是通过DHCP分配IP地址的，这对于我部署Kubernetes集群带来一些困扰：

• 分配给容器使用的IP地址不能和DHCP分配的IP地址冲突

• 要模拟规模化的集群，容器需要使用大量IP地址

解决思路：

• 考虑到我不能控制DHCP分配的IP段，所以我准备在测试服务器上独立分配一个不会冲突的网段： 192.168.122.x ，这样可以任意分配IP地址

• 虽然上述IP网段无法路由，但是我准备将这个网段模拟成数据中心网段，模拟成公司的内部私有网络，对外部是隔离的

• 当需要访问Kubernetes集群时，采用VPN方式(模拟真实世界中企业内网都是通过VPN访问的)，只要VPN能构建起来，即使是内部局域网不可路由网段也可以访问到

不过，虽然我实践能够实现在DHCP接口上同时实现静态配置IP地址，但是在阿里云的VPC环境中，如果没有配置vswitch，静态分配的IP地址端是不能互通的，所以这个方案放弃。本方案仅作为今后的参考。

部署

• 首先，服务器的网络是通过 NetworkManager 管理的，检查如下：

nmcli connection show --active

输出

NAME             UUID                                  TYPE      DEVICE
System eth0      5fb06bd0-0bb0-7ffb-45f1-d6edd65f3e03  ethernet  eth0
br-bec47196ffd1  12d4c311-642e-4440-9847-3177d3cddbdc  bridge    br-bec47196ffd1
docker0          ab97d267-8b64-4acf-b6d5-0ff6d6cb489e  bridge    docker0

br-bec47196ffd1 是我部署kind (docker in docker)附加的网桥。

• 检查 System eth0 配置

nmcli connection show "System eth0"

可以看到是dhcp分配地址

...
ipv4.method:                            auto
ipv4.dns:                               --
ipv4.dns-search:                        --
ipv4.dns-options:                       --
ipv4.dns-priority:                      0
ipv4.addresses:                         --
ipv4.gateway:                           --
ipv4.routes:                            --
...

• 检查 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 内容就可以看到

DEVICE=eth0
BOOTPROTO=dhcp
ONBOOT=yes

• 现在我们通过nmcli命令行编辑修改配置

nmcli con edit "System eth0"

提示

===| nmcli interactive connection editor |===

Editing existing '802-3-ethernet' connection: 'System eth0'

Type 'help' or '?' for available commands.
Type 'print' to show all the connection properties.
Type 'describe [<setting>.<prop>]' for detailed property description.

You may edit the following settings: connection, 802-3-ethernet (ethernet), 802-1x, dcb, sriov, ethtool, match, ipv4, ipv6, tc, proxy
nmcli>

• 显示当前配置命令如下：

print ipv4

• 我们现在来设置固定IP地址:

nmcli> set ipv4.address 192.168.122.17/24
Do you also want to set 'ipv4.method' to 'manual'? [yes]: no

注意：上述设置IP地址非常简单，就是命令 set ipv4.address 192.168.122.17/24

但是有一个诀窍，就是系统提示问题 Do you also want to set 'ipv4.method' to 'manual'? [yes]: 一定要回答 no ，这是因为我们希望保留原来的dhcp分配IP地址方式。

由于后来又决定取消这个方案，见前述，则再次执行 set ipv4.address 但是没有任何参数，则会抹去配置，也就是去除静态分配地址。

• 然后保存配置，并打印检查

nmcli> save
Connection 'System eth0' (5fb06bd0-0bb0-7ffb-45f1-d6edd65f3e03) successfully updated.
nmcli> print ipv4

此时可以看到IPv4输出部分如下

...
ipv4.method:                            auto
ipv4.dns:                               --
ipv4.dns-search:                        --
ipv4.dns-options:                       --
ipv4.dns-priority:                      0
ipv4.addresses:                         192.168.122.17/24
ipv4.gateway:                           --
ipv4.routes:                            --
...

nmcli 不仅可以通过交互命令设置，也可以直接命令行设置，上述交互设置可以通过一条命令:

nmcli con mod "System eth0" ipv4.address "192.168.122.17/24" ipv4.method "auto"

对于常规设置静态IP地址，在 How to setup a static IP for network-manager in Virtual Box on Ubuntu Server 有一个案例非常简洁：

nmcli con mod "Wired connection 1"
  ipv4.addresses "HOST_IP_ADDRESS/IP_NETMASK_BIT_COUNT"
  ipv4.gateway "IP_GATEWAY"
  ipv4.dns "PRIMARY_IP_DNS,SECONDARY_IP_DNS"
  ipv4.dns-search "DOMAIN_NAME"
  ipv4.method "manual"

• 此时检查 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 内容会看到添加了静态IP地址，但是同时保留了DHCP配置:

DEVICE=eth0
BOOTPROTO=dhcp
ONBOOT=yes
TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
IPADDR=192.168.122.17
PREFIX=24
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=no
NAME="System eth0"
UUID=5fb06bd0-0bb0-7ffb-45f1-d6edd65f3e03

• 重启系统，可以看到 ip addr 输出的 eth0 获得了2个IP地址，一个是静态IP，一个是DHCP动态分配IP地址

2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP group default qlen 1000
    link/ether 00:16:3e:16:87:ea brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.122.17/24 brd 192.168.122.255 scope global noprefixroute eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 10.1.121.135/16 brd 10.1.255.255 scope global dynamic noprefixroute eth0
       valid_lft 315357604sec preferred_lft 315357604sec

NetworkManager也有图形交互界面命令 nmtui ，但是没有提供同时使用DHCP和静态指定IP地址功能，所以上述使用了命令行 nmcli 。

安装字符界面图形交互程序 nmtui 的安装命令 dnf install NetworkManager-tui

参考

• Adding a static IP to a DHCP-enabled NetworkManager connection

• https://cloudcone.com/docs/article/how-to-configure-a-static-ip-address-on-linux/