树莓派开始，玩转Linux30：树莓派网络诊断

墨蓝 2022-10-16 01:56 298阅读 0赞

## 树莓派开始，玩转Linux30：树莓派网络诊断 ##

通过对网络协议的介绍，我们已经了解了互联网通信的基本原理。互联网让树莓派变得更加强大。但这也意味着，网络问题会让人非常恼火。下面介绍树莓派常用的网络诊断命令，它们能帮助我们发现网络问题。

**1.基础工具：**

网络诊断的第一步是了解自己的设备，比如有哪些接口，IP地址都是什么。使用下面的命令来显示网络接口（Interface）信息，如接口名称、接口类型、接口的IP地址、硬件的MAC地址等。

![在这里插入图片描述][20210526141009435.png]  
ARP协议用在局域网内部。借用ARP协议设备可以知道同一局域网内的IP-MAC对应关系。当访问一个本地IP地址时，设备根据该对应关系，与对应的MAC地址通信。通过ARP工具，可以知道局域网内的通信是否正常。

![在这里插入图片描述][20210526141050613.png]  
显示本地存储的IP地址和MAC地址的对应关系。  
安装arping工具：  
![在这里插入图片描述][20210526141126487.png]  
然后使用命令：  
![在这里插入图片描述][20210526141149213.png]  
经eth0接口，发送ARP请求，查询IP为192.168.1.1设备的MAC地  
址。  
安装arp-scan工具：  
![在这里插入图片描述][20210526141210148.png]  
然后使用下面的命令查询整个局域网内所有IP地址的对应MAC地址：  
![在这里插入图片描述][20210526141230713.png]  
安装tcpdump工具：  
![在这里插入图片描述][20210526141248200.png]  
使用命令：  
![在这里插入图片描述][20210526141305163.png]  
监听en0接口的ARP协议通信。

**2.网络层：**

网络层是一个广域的互联网，互联网上的设备用IP地址识别。ping命令是向某个IP地址发送ICMP协议的ECHO\_REQUEST请求。收到该请求的设备将返回ICMP回复。如果ping请求到某个IP地址，则说明该IP地址的设备可以经网络层顺利到达。  
![在这里插入图片描述][20210526141432834.png]  
向IP地址192.168.1.255发送ICMP请求。如果该地址的ICMP没有被禁用，那么在该网上的设备将回复：  
![在这里插入图片描述][20210526141457849.png]  
向广播地址192.168.1.255发送ICMP请求。如果ICMP没有被禁用，那么在该网上的设备将回复。

![在这里插入图片描述][2021052614151555.png]  
需要注意的是，许多网络设备会禁用ICMP。即使ping请求不到一个设备，并不一定是网络层故障，ping的结果只能作为参考。

如果两个设备有相同的IP地址，将导致IP冲突。许多网络是由DHCP协议自动分配IP地址的，这样可以极大减少IP冲突的可能性。  
DHCP服务器与设备达成协议，设备将在一定时间内占据某个IP地址，而DHCP服务器不再把该IP地址分配给别人。  
![在这里插入图片描述][20210526141601573.png]  
更新DHCP租约，设备将释放IP地址，再从DHCP服务器重新获得IP地址。  
![在这里插入图片描述][20210526141624718.png]  
将接口wlan0的IP地址设置成192.168.1.106。  
![在这里插入图片描述][20210526141655790.png]  
编辑/etc/dhcpcd.conf文件，在文件末尾加入：  
![在这里插入图片描述][20210526141714572.png]  
可将接口eth0的默认IP地址设置成192.168.1.106。

**3.路由：**

局域网通过路由器接入广域的互联网。互联网上的通信往往要经过多个路由器接力。途中路由器的故障，可能导致互联网访问异常。

![在这里插入图片描述][20210526141839504.png]  
显示路由表。从路由表中，可以找到网关。网关是通向更加广域网络的出口。  
![在这里插入图片描述][20210526141904490.png]  
追踪到达IP目的地的全程路由。  
![在这里插入图片描述][20210526141920117.png]  
通过ICMP协议追踪路由。ICMP协议经常会被禁用，所以会返回"\*"的字符串。通过TCP协议，经80端口追踪路由，TCP协议的默认端口80很少会被禁用。

**4.网络监听：**

在Linux下，tcpdump是一款网络抓包工具。它可以监听网络接口不同层的通信，并过滤出特定的内容，比如特定协议、特定端口等。我们已经使用tcpdump监听了ARP协议通信，下面介绍更多的监听方式。  
·　监听en0接口的所有通信。  
![在这里插入图片描述][20210526142127461.png]

·　用ASCII显示en0接口的通信内容。  
![在这里插入图片描述][20210526142142572.png]

·　显示en0接口的8080端口的通信。  
![在这里插入图片描述][20210526142151205.png]

·　显示eth1接口来自192.168.1.200的通信。  
![在这里插入图片描述][20210526142158910.png]

·　显示eth1接口80端口、目的地为192.168.1.101的通信。  
![在这里插入图片描述][20210526142207732.png]

·　将lo0接口的通信存入文件record.pcap，方便阅读。  
![在这里插入图片描述][20210526142216773.png]

通过tcpdump能知道不同协议层传输的内容，进而诊断网络问题的原因。

**5.域名解析：**

DNS在域名和IP之间进行翻译，DNS故障会导致用户无法通过域名访问某个网址。  
![在这里插入图片描述][20210526142309868.png]  
DNS域名解析，返回域名对应的IP地址。你可以通过这个域名来检查计算机是否能正确进行域名解析。

本章对网络诊断相关命令的介绍很简略，只能给你留下一个粗浅的印象。毕竟，Linux下的网络命令非常庞杂，相关介绍足以构成一本书。你也可以通过上面各个命令的文档来详细了解它们的用法。

[20210526141009435.png]: /images/20221014/e4f68c56c4d8481da315bc9d0e0d3e56.png
[20210526141050613.png]: /images/20221014/e1cc0a1011004025a320c30e8bf1c91c.png
[20210526141126487.png]: /images/20221014/c759073924a94597a31235e7a08e30f7.png
[20210526141149213.png]: /images/20221014/3c4d86c0390c426d8b5246beb987b6d4.png
[20210526141210148.png]: /images/20221014/ec8631922bed4b1ab0cd1ef41f7fcd32.png
[20210526141230713.png]: /images/20221014/256ed74852a9459483cf36faab94bf54.png
[20210526141248200.png]: /images/20221014/20cdd9f448074aa189430045b5e91ada.png
[20210526141305163.png]: /images/20221014/23b61ed8b9e54b3fa49dac6f4e9d1750.png
[20210526141432834.png]: /images/20221014/8db39f6993634ca78e591cf572bf9a0a.png
[20210526141457849.png]: /images/20221014/8531036e2fcd4bb8963c112e862d9b11.png
[2021052614151555.png]: /images/20221014/bd388d39519744de9a9e11bbed29c58c.png
[20210526141601573.png]: /images/20221014/c1482872a29f40d5ae2ae66cde6c90da.png
[20210526141624718.png]: /images/20221014/d2f5aa82085149e799e7032b0640ed68.png
[20210526141655790.png]: /images/20221014/06155360bcb5455aa8f686dea0ee6b32.png
[20210526141714572.png]: /images/20221014/6530dc692fe847ec9d330a35ab2af892.png
[20210526141839504.png]: /images/20221014/d78181066d544313832e37247806c2fc.png
[20210526141904490.png]: /images/20221014/0c3cb8f2ecd5465485c0c8d130032058.png
[20210526141920117.png]: /images/20221014/20cc9ba889f046adae0a0aa7e92e8291.png
[20210526142127461.png]: /images/20221014/78faa5a9ec704f78a37eaba519c761d9.png
[20210526142142572.png]: /images/20221014/ed5cee38af924294a473fdb663cb24b4.png
[20210526142151205.png]: /images/20221014/909f402167a2495d84fbc47a6ade9ec2.png
[20210526142158910.png]: /images/20221014/75b34024d1da422599faa4eb36b0f992.png
[20210526142207732.png]: /images/20221014/47b5a89b0dac4c9fb944b445e16c0928.png
[20210526142216773.png]: /images/20221014/c6357d91ba4f4d9e85a9ef461045d1cd.png
[20210526142309868.png]: /images/20221014/2ef283b4f50c482296a20f3f4e0f66ff.png