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30 天工程師雜學之旅系列 第 20

k8s雜記-8 Linux 網路基礎 (上篇) — interface、IP 與 route

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在學習 Kubernetes 或雲端網路設定之前,我們常常會被一堆指令淹沒:ip linkip addrip route... 這些指令背後到底在管理什麼?

我之前在練習的時候,就遇到一個情況:老師丟了一堆指令,雖然可以背下來,但心裡卻沒有一個清楚的模型。這篇文章我就試著用「生活化的比喻」來解釋 Linux 網路的基本觀念,並且用實際指令來驗證。


🕸️ 網路系統大局觀

一台 Linux 機器上的網路系統,核心就是三件事:

  1. 有哪些介面 (interfaces) → 實體或虛擬的「門」。
  2. 介面有什麼 IP 位址 → 好比房子的「門牌號碼」。
  3. 怎麼路由 (routing) → 當要寄信時,哪一條路會送到目的地。

所有的 ip 指令,本質上就是在調整這三件事。


1. Interface 介面 = 你的「門」

Interface 可以想成是你的電腦和外界世界溝通的「門口」。

  • eth0 → 網線插槽 (Ethernet)
  • wlan0 → Wi-Fi
  • lo → loopback,本機自己跟自己講話
  • docker0, cni0 → 容器、Kubernetes 幫你創的虛擬網卡

👉 實務操作:

ip link

這個指令會列出你機器上的所有「門」。


2. IP Address 位址 = 門牌號碼

有了門,還要有「門牌號碼」,別才知道怎麼找到你。

  • 範例:192.168.1.10/24 → IP + 子網路遮罩。
  • /24 表示這個區段是 192.168.1.0192.168.1.255

👉 實務操作:

ip addr
ip addr add 192.168.1.50/24 dev eth0

這樣會在 eth0 這扇門上加上一個新的號碼。


3. Routing 路由 = 路線圖

最後,如果你的資料要送到別的網路,電腦需要一張「地圖」。

  • 如果目標是同一個區段 → 直接送。
  • 如果不是 → 丟給預設閘道 (router)。

👉 實務操作:

ip route
ip route add 10.0.0.0/24 via 192.168.1.1 dev eth0

這代表:要去 10.0.0.x 網段,就先送到 192.168.1.1 這台 router。


4. Switch vs Router

在實體世界,還有兩個角色:

  • Switch 交換器:像是延長線,讓多台機器插在一起,屬於同一個區段。
  • Router 路由器:像是郵局,決定不同區段之間的信件要怎麼轉送。

在 Linux 上,我們通常不直接管 Switch,而是設定好 interface + route,就能完成大部分的工作。


小結 (上篇)

所以總結來說:

  • Interface = 門
  • IP Address = 門牌號碼
  • Route = 地圖
  • Switch = 延長線
  • Router = 郵局

下一篇文章,我會延伸到 子網路 (subnet)CIDR 表示法 (/24, /25),並且講清楚「為什麼不同 IP 區段不能重疊」,還會順便提到 Kubernetes 裡面 Pod 為什麼需要 CNI 來配置網路。


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