1. 为什么固定 IP 这件事远比想象中更容易翻车很多人第一次在 Ubuntu 上配固定 IP都是被逼的。要么是家里跑了个小服务路由器每次重启后地址就变手机上的书签全失效要么是公司内网里要连一台开发机DHCP 分配的地址三天两头换SSH 配置改到崩溃再或者是搭了个本地文件共享结果同事的电脑永远连不上最后发现是 IP 又漂了。固定 IP 看起来是个特别小的需求但真正动手的时候你会发现 Ubuntu 上这件事的坑比想象中多得多——尤其是从桌面版换到服务器版、从旧版本换到新版本之后网上搜到的教程一半是过时的另一半是抄来抄去的照着敲完命令网络直接断了连回滚的机会都没有。我自己就吃过这个亏。早些年在一台远程开发机上改网络配置改完netplan apply一执行SSH 当场掉线人又不在机器旁边只能等第二天到现场接显示器救回来。从那以后我养成了一个习惯改网络配置之前先把回滚方案准备好并且尽量在本地控制台或者带外管理通道下操作。这个教训值不少钱后面会反复提到。这篇内容面向的是需要在 Ubuntu 上把动态地址改成静态地址的开发者、运维人员以及在家里折腾小服务器的爱好者。不管你是用桌面版还是服务器版是 Ubuntu 18.04 之后的 Netplan 体系还是更老的 ifupdown 体系我都会把原理、步骤、验证方法和踩坑经验讲清楚。核心关键词就几个Ubuntu 固定 IP、Netplan 配置、静态地址、网关与 DNS、网络验证。读完你应该能做到不看教程也能自己写出正确的配置文件出了问题知道从哪一层开始排查而不是盲目重启网络服务。需要先说明一点Ubuntu 从 17.10 开始默认用Netplan管理网络配置文件放在/etc/netplan/目录下格式是 YAML。而更早的版本用的是/etc/network/interfaces。这两个体系完全不同混用会出问题。下面主要围绕 Netplan 展开最后会单独说老版本的兼容做法。2. 动手之前必须搞清楚的几个网络概念2.1 固定 IP 到底固定了哪几样东西很多人以为固定 IP 就是填一个地址进去其实一个能正常上网的静态配置至少包含四样东西IP 地址、子网掩码或 CIDR 前缀、默认网关、DNS 服务器。少任何一样表现都不一样只填 IP 不填网关局域网内能通但出不了外网不填 DNS能 ping 通 IP 但域名解析全挂子网掩码填错可能连网关都 ping 不到。这四样是一个整体配置的时候要一起想清楚。举个具体的例子。假设你的局域网网段是192.168.1.0/24路由器网关地址是192.168.1.1你想给机器固定成192.168.1.50。那么配置里应该体现为地址192.168.1.50/24网关192.168.1.1DNS 可以填路由器地址也可以填公共 DNS。这里的/24就是子网掩码255.255.255.0的另一种写法表示前三段是网络位最后一段是主机位。这个换算关系一定要熟因为 Netplan 用的是 CIDR 写法不认点分十进制的掩码。2.2 选哪个地址才不会被路由器抢走固定 IP 有一个隐藏的坑你选的地址可能和路由器的 DHCP 地址池冲突。比如路由器 DHCP 池是192.168.1.100到192.168.1.200你偏偏把机器固定成192.168.1.150那么某天路由器把这个地址分配给别的设备两边就撞车了表现为网络时通时断非常难查。正确做法是把静态地址选在 DHCP 池之外比如池子从 100 开始你就用 50 以下的地址或者干脆在路由器上做地址保留DHCP 静态绑定让路由器永远把某个地址分给这台机器的 MAC。我个人的习惯是静态地址统一规划在一个小段里比如 2 到 99并且在本子上或者文档里记下来哪台机器用了哪个地址。设备一多不记录必然乱。这个习惯看起来土但比任何花哨的 IPAM 工具都管用尤其是在家庭或小团队环境里。2.3 Netplan 和传统配置的本质区别传统interfaces文件是描述式的你写什么它就是什么改完重启网络服务就生效。Netplan 则是声明式的你写的是期望状态由它去调用底层的渲染器通常是 systemd-networkd 或 NetworkManager来落地。这个设计带来的直接影响是Netplan 配置文件对缩进极其敏感YAML 用空格缩进两个空格是一层用 Tab 会直接报错而且改完之后必须执行netplan apply才会生效光保存文件没用。还有一个容易忽略的点Netplan 目录下可能有多个 YAML 文件比如安装系统时自动生成的50-cloud-init.yaml加上你手动创建的01-netcfg.yaml。这些文件会按文件名字典序合并数字小的先加载后面的覆盖前面的。所以如果你在50-cloud-init.yaml里改了配置但系统里还有个99-something.yaml也定义了同一块网卡最终生效的可能是后者。排查改了没生效的问题时第一件事就是ls /etc/netplan/看看有几个文件。3. 从零写一份能用的 Netplan 配置3.1 先确认网卡名字别凭感觉写配置之前必须先知道网卡的真实名字。执行ip link show输出里会列出所有网络接口比如lo回环、enp3s0、ens33、wlp2s0无线等。新版 Ubuntu 的网卡命名规则是可预测命名名字可能是enp0s3、enp2s0f0这种和老教程里的eth0完全不一样。如果你照着老教程写eth0而机器上根本没有这个接口netplan apply会报错或者静默不生效。另一个确认方式是ip addr show看哪个接口有inet地址、状态是UP那个就是你在用的网卡。无线网卡的名字通常以wl开头有线以en开头。记下这个名字后面所有配置都要用它。3.2 一份完整的静态地址配置长什么样假设网卡名是enp3s0要固定成192.168.1.50/24网关192.168.1.1DNS 用192.168.1.1和223.5.5.5。配置文件可以这样写保存为/etc/netplan/01-netcfg.yamlnetwork: version: 2 renderer: networkd ethernets: enp3s0: dhcp4: no addresses: - 192.168.1.50/24 routes: - to: default via: 192.168.1.1 nameservers: addresses: [192.168.1.1, 223.5.5.5]逐行解释一下为什么这么写。version: 2是 Netplan 的配置版本现在基本都用 2。renderer: networkd指定底层用 systemd-networkd 渲染服务器版默认就是它桌面版可能用 NetworkManager写NetworkManager也行但服务器上建议保持 networkd。dhcp4: no明确关掉 IPv4 的 DHCP不写这一行有时会残留 DHCP 行为。addresses是地址列表CIDR 写法。routes里to: default表示默认路由via是网关地址——注意老版本 Netplan 用的是gateway4字段新版本已经废弃继续用会报警告甚至不生效这是最常见的版本兼容坑之一。nameservers里填 DNS可以填多个按顺序使用。写文件的时候有个硬性要求只能用空格缩进绝对不能用 Tab。YAML 对 Tab 零容忍一个 Tab 就能让整个文件解析失败。建议用nano或者vim时先确认没有开启自动 Tab 转换。3.3 权限和语法检查别急着 applyNetplan 配置文件涉及网络底层权限必须收紧。官方建议的权限是sudo chmod 600 /etc/netplan/01-netcfg.yaml权限太宽比如 644时netplan apply会给出警告虽然不一定阻止生效但属于隐患。改完权限后先做语法检查sudo netplan try这个命令会临时应用配置并给你 120 秒确认时间。如果配置有问题导致网络断开时间到了会自动回滚如果确认没问题按回车正式生效。这是整个流程里最有价值的一个命令尤其是远程操作的时候它相当于给你留了一条退路。相比之下直接netplan apply是没有自动回滚的配错了就只能靠控制台救。提示netplan try在部分精简系统或容器环境里可能不可用这时候退而求其次先在本地控制台操作或者提前准备好一条能恢复 DHCP 的命令。4. 应用配置之后怎么验证真的生效了4.1 三层验证法地址、路由、DNS配置应用后不要只看一个ip addr就完事要分三层验证。第一层看地址ip addr show enp3s0确认inet后面是你设置的地址和前缀比如192.168.1.50/24。如果还是 DHCP 分配的旧地址说明配置没生效回去检查文件名、网卡名和缩进。第二层看路由ip route show输出里应该有default via 192.168.1.1 dev enp3s0这一行。没有默认路由就出不了外网。如果这行缺失多半是routes段写错了或者用了废弃的gateway4而新版本不认。第三层看 DNSresolvectl status或者老一点的系统用systemd-resolve --status。看当前网卡对应的 DNS 服务器是不是你配置的那几个。DNS 没生效的典型表现是ping 223.5.5.5能通但ping www.example.com报无法解析。三层都过了再做一个端到端测试ping -c 4 192.168.1.1 ping -c 4 223.5.5.5 ping -c 4 www.example.com三个分别对应网关连通、外网 IP 连通、域名解析。哪一步断问题就定位在哪一层比盲目重启服务高效得多。4.2 重启之后还生效吗很多人配置完当场是好的重启一次又变回 DHCP 了。原因通常是配置文件放错了目录或者被 cloud-init 覆盖了。云环境里的 Ubuntu 镜像经常带50-cloud-init.yamlcloud-init 在每次启动时可能重新生成网络配置把你手写的文件覆盖掉。判断方法ls -la /etc/netplan/ cat /etc/netplan/50-cloud-init.yaml如果这个文件里也有网络定义而且内容和你写的不一致就要处理它。常见做法是在/etc/cloud/cloud.cfg.d/下放一个配置禁用 cloud-init 的网络管理或者直接修改 cloud-init 的源配置。这一步不做重启后配置丢失是必然的而且现象很迷惑——明明刚才还好好的。验证重启是否生效最稳妥的方式就是真的重启一次sudo reboot重启后重新跑一遍 4.1 的三层验证。别嫌麻烦这一步能提前暴露 90% 的配置不持久问题。5. 那些年我踩过的坑和对应的排查链路5.1 改完配置 SSH 直接断人不在现场怎么办这是最经典的翻车场景。远程 SSH 到一台机器上改网络netplan apply一敲连接立刻断开因为 IP 变了原来的 SSH 会话自然失效。如果新 IP 又没配通就彻底失联了。我的处理链路是这样的优先用netplan try而不是apply它自带回滚如果必须用apply提前开一个tmux或screen会话并且准备好一条恢复 DHCP的命令比如把配置文件改回dhcp4: yes再 apply。更稳妥的是通过带外管理比如服务器的管理口、虚拟化平台的控制台操作这样即使网络全断也能进去。还有一个细节改 IP 之前先确认新地址在局域网里没有被占用。用arping探一下arping -I enp3s0 192.168.1.50 -c 3有回应说明这个地址已经被别的设备用了换一个。这个检查只要几秒钟能避免后面一堆莫名其妙的冲突问题。5.2 改了没生效的完整排查顺序遇到配置不生效不要东改西改按固定顺序排查效率最高。我总结的顺序是排查步骤检查内容常见问题1ls /etc/netplan/有多个文件互相覆盖2文件权限和缩进用了 Tab、权限过宽3网卡名是否匹配写了eth0但实际是enp3s04字段是否过时用了废弃的gateway45netplan apply的报错输出语法错误、渲染器冲突6底层渲染器状态networkd 和 NetworkManager 打架第 6 步值得展开说。Ubuntu 桌面版默认用 NetworkManager 管理网络如果你在 Netplan 里指定renderer: networkd可能出现两套系统同时想管一块网卡的情况表现为配置时好时坏。桌面版建议统一用NetworkManager作为渲染器或者干脆用图形界面的网络设置来配静态地址底层它也是写 Netplan 文件但不容易写错格式。5.3 无线网卡配静态地址的特殊处理有线网卡的配置相对直接无线网卡要多考虑一层WiFi 的 SSID 和密码。Netplan 里无线配置大概长这样network: version: 2 wifis: wlp2s0: dhcp4: no addresses: [192.168.1.60/24] routes: - to: default via: 192.168.1.1 nameservers: addresses: [192.168.1.1] access-points: 你的WiFi名称: password: 你的密码这里最容易错的是access-points的缩进层级它和addresses是平级的都在网卡名下面。另外 WiFi 名称里有空格或特殊字符时要加引号。无线配静态地址的实际体验不如有线稳定如果机器同时有有线和无线建议只给有线配静态无线保持 DHCP避免路由表里出现两条默认路由互相干扰。6. 老版本 Ubuntu 和特殊场景的兼容做法6.1 还在用 interfaces 文件的系统Ubuntu 16.04 及更早版本用/etc/network/interfaces配置长这样auto enp3s0 iface enp3s0 inet static address 192.168.1.50 netmask 255.255.255.0 gateway 192.168.1.1 dns-nameservers 192.168.1.1 223.5.5.5改完执行sudo systemctl restart networking生效。注意这里的掩码是点分十进制写法和 Netplan 的 CIDR 不同。如果你的系统里同时存在interfaces和 Netplan 目录说明是升级过来的混合环境以 Netplan 为准interfaces可能已经不被读取了。判断当前用的是哪套看systemctl status systemd-networkd和systemctl status networking哪个是 active 状态。6.2 容器和虚拟机里的注意事项在虚拟机里配静态地址除了系统内的配置还要注意虚拟化平台本身的网络模式。NAT 模式下虚拟机的网关通常是平台指定的地址比如192.168.x.1或10.0.x.1不能随便填宿主机的地址桥接模式下才和物理局域网平级。容器环境更特殊很多容器默认不跑完整的网络管理服务Netplan 可能根本不生效这时候静态地址要在容器编排层或者启动参数里指定而不是改容器内的配置文件。我遇到过一种情况在虚拟机里按教程配好静态地址ip addr显示正确但就是上不了网。查了半天发现虚拟化平台的 NAT 网关地址和教程里写的不一样改对网关后立刻正常。所以配静态地址前先用 DHCP 模式跑一次ip route把真实的网关地址记下来这是最可靠的参照。6.3 多网卡和多地址的配置思路一台机器有两块网卡时要明确哪块走外网、哪块走内网。默认路由只能有一条或者用优先级区分否则会出现流量从错误的网卡出去的问题。Netplan 里可以给路由加metric来指定优先级数值小的优先routes: - to: default via: 192.168.1.1 metric: 100同一块网卡配多个地址也很常见addresses下面列多个即可比如同时挂一个内网地址和一个管理地址。这种配置在服务器上很实用但要确保每个地址所在的网段都有对应的路由不然会出现地址配了但 ping 不通的怪现象。7. 一套可以反复用的操作清单把上面的内容压缩成一套可执行的动作每次配静态地址照着走基本不会翻车。第一步用ip link确认网卡名用 DHCP 状态下的ip route记下真实网关。第二步选一个 DHCP 池之外的地址用arping确认没被占用。第三步写/etc/netplan/01-netcfg.yaml注意缩进用空格、字段用新版routes而不是gateway4。第四步chmod 600收紧权限netplan try试运行并确认。第五步三层验证地址、路由、DNS再做端到端 ping 测试。第六步重启一次确认持久化检查有没有 cloud-init 之类的覆盖源。这套流程里我个人觉得最值钱的是两个动作netplan try和重启验证。前者保命后者保稳。很多人省掉这两步结果要么当场失联要么过几天莫名其妙失效回头排查的成本远高于当初多花的两分钟。最后分享一个小技巧把每次的配置文件和对应的网络环境网段、网关、DNS记在一个文本文件里放在/root/network-notes.txt或者你自己的文档里。换机器、重装系统、帮别人配网络的时候直接翻记录改两个数字就能用比每次重新推导快得多。网络配置这东西写对了不难难的是在出问题的时候能快速回到一个已知正确的状态而一份历史记录就是最好的参照系。
