如何通过动态故障转移从网络迁移到系统联网

#1 楼

在Raspberry Pi 4B上进行了测试，并于2020-04-11更新了Raspbian Buster Lite 2020-02-13。
用sudo apt update && sudo apt full-upgrade && sudo reboot完成的更新。
它不适用于Raspbian Stretch！
这里找到Raspbian Stretch Lite的最新测试版本。

♦摘要
当然可以使用systemd-networkd代替默认的dhcpcd。但这并不是在所有情况下都有意义。

networkd是一种小型且精简的服务，用于配置网络接口，
主要用于在热插拔和虚拟化的世界中的服务器用例。联网。它的配置在本质上和
抽象级别与ifupdown相似，但是您不需要任何额外的软件包
来配置网桥，绑定，VLAN等。它不适用于管理WLAN。然而; NetworkManager仍然更适合
此类台式机用例。 [1]

但是对于在电视或放大器附近放置的raspi并以24/7的速度进行工作，以流式传输音频或视频或摄像机等，systemd-networkd是一个不错的选择。但是您必须进行一次完整的切换。无法与networking和/或dhcpcd混淆。另请注意，Raspbian不支持NetworkManager。

♦步骤1：准备工作
作为参考，我使用来自** Raspbian Buster Lite **的新闪存SD卡。 。
我将只注意使用ssh进行无头安装。如果使用此功能，请仔细检查错别字，否则您将因连接断开而迷路。如果要进行无头安装，请查看SSH（安全外壳），然后按照第3节进行操作。在无头Raspberry Pi上启用SSH（将文件添加到另一台计算机上的SD卡中）。
禁用旧内容。不要停止任何服务，只能禁用它们！因此它将仅在下次启动时生效。只需遵循



，将systemd-networked用于常规网络即可，但仅此部分♦快速步骤并返回此处。


♦步骤2：设置有线以太网接口（eth0）
使用您的设置创建此文件。您可以将其复制并粘贴到一个以`cat`开头并包含两个EOF的命令行中的一个块中（定界符EOF将不会成为文件的一部分）：

pi@raspberrypi: ~$ sudo -Es   # if not already done
root@raspberrypi: ~# cat >/etc/systemd/network/04-eth.network <<EOF
[Match]
Name=e*
[Network]
# to use static IP (with your settings) toggle commenting the next 8 lines.
#Address=192.168.50.60/24
#DNS=84.200.69.80 1.1.1.1
#[Route]
#Gateway=192.168.50.1
#Metric=10
DHCP=yes
[DHCP]
RouteMetric=10
EOF

♦步骤3：设置wlan界面（wlan0）
使用您的设置创建此文件：

root@raspberrypi:~ # cat >/etc/systemd/network/08-wifi.network <<EOF
[Match]
Name=wl*
[Network]
# to use static IP (with your settings) toggle commenting the next 8 lines.
#Address=192.168.50.61/24
#DNS=84.200.69.80 1.1.1.1
#[Route]
#Gateway=192.168.50.1
#Metric=20
DHCP=yes
[DHCP]
RouteMetric=20
EOF

使用此文件以及您对country=，ssid=和psk=的设置来设置wpa_supplicant并启用它：

root@raspberrypi:~ # cat >/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant-wlan0.conf <<EOF
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1
country=DE

network={
    ssid="TestNet"
    psk="realyNotMyPassword"
    key_mgmt=WPA-PSK
    proto=RSN WPA
}
EOF

root@raspberrypi:~ # chmod 600 /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant-wlan0.conf
root@raspberrypi:~ # systemctl disable wpa_supplicant.service
root@raspberrypi:~ # systemctl enable wpa_supplicant@wlan0.service
root@raspberrypi:~ # rfkill unblock 0
root@raspberrypi:~ # exit
root@raspberrypi:~ $

重新启动，祝你好运;-)
RasPi可能会获得一个新的IP地址，因此您可能需要查看它才能与ssh建立下一个连接。

♦步骤4：绑定有线和wifi接口以进行故障转移
您应该同时如上所述设置和运行接口。两个接口都打开时没有问题。内核将首先使用最低指标的接口。此处将首先使用以太网接口。但这具有很大的缺点。如您在`ip -4 -brief addr`中看到的那样，每个接口都有它自己的ip地址。如果内核由于一个接口断开而切换了接口，它也会使用其新的源ip地址。这将中断任何已建立的全状态TCP通信，例如ssh，流式传输，登录会话等。您可以使用更改后的源IP地址中的新连接，但旧连接会卡住。这不是我们真正想要的。
解决此问题的方法是粘接。我们创建一个临时界面bond0，该界面不会更改其设置。有线和wifi接口将切换到bond0。
首先禁用单个以太网和wifi网络文件：

pi@raspberrypi:~ $ sudo -Es
root@raspberrypi:~ # cd /etc/systemd/network/
root@raspberrypi:~ # mv 04-eth.network 04-eth.network~
root@raspberrypi:~ # mv 08-wifi.network 08-wifi.network~

，然后将设置与以下四个文件绑定：

root@raspberrypi:~ # cat >/etc/systemd/network/02-bond0.netdev <<EOF
[NetDev]
# status: cat /proc/net/bonding/bond0
Name=bond0
Kind=bond
[Bond]
Mode=active-backup
# primary slave is defined in *eth.network
MIIMonitorSec=500ms
MinLinks=1
EOF

root@raspberrypi:~ # cat >/etc/systemd/network/12-bond0-add-eth.network <<EOF
[Match]
Name=e*
[Network]
Bond=bond0
PrimarySlave=yes
EOF

root@raspberrypi:~ # cat >/etc/systemd/network/16-bond0-add-wifi.network <<EOF
[Match]
Name=wl*
[Network]
Bond=bond0
EOF

root@raspberrypi:~ # cat >/etc/systemd/network/20-bond0-up.network <<EOF
[Match]
Name=bond0
[Network]
# to use static IP (with your settings) toggle commenting the next 4 lines.
DHCP=yes
#Address=192.168.50.60/24
#Gateway=192.168.50.1
#DNS=84.200.69.80 1.1.1.1
EOF

但这还不是全部。 systemd-networkd在继续进行依赖于启动的服务之前，检查所有接口是否都已启动。通过绑定，我们具有从接口（eth0，wlan0），这些接口从不发出信号。如果连接了至少一个从属服务器，则它将出现的唯一绑定接口。因此，检查将因错误而失败，并且需要长时间等待启动。要管理此问题，您必须修改systemd-networkd-wait-online.service。操作方法，请按照

上的说明进行操作。开始作业正在等待网络配置完毕。

如果完成，就可以重新启动了。
RasPi可能会获得一个新的IP地址，因此您可能需要查看它才能与ssh建立下一个连接。
然后您可以检查绑定状态：

pi@raspberrypi:~ $ cat /proc/net/bonding/bond0
Ethernet Channel Bonding Driver: v3.7.1 (April 27, 2011)

Bonding Mode: fault-tolerance (active-backup)
Primary Slave: eth0 (primary_reselect always)
Currently Active Slave: eth0
MII Status: up
MII Polling Interval (ms): 500
Up Delay (ms): 0
Down Delay (ms): 0

Slave Interface: eth0
MII Status: up
Speed: 1000 Mbps
Duplex: full
Link Failure Count: 0
Permanent HW addr: dc:a6:32:4c:08:1b
Slave queue ID: 0

Slave Interface: wlan0
MII Status: up
Speed: Unknown
Duplex: Unknown
Link Failure Count: 1
Permanent HW addr: dc:a6:32:4c:08:1c
Slave queue ID: 0

测试绑定：在上面的绑定状态下，您会看到Currently Active Slave:将会更改并且MII Status:处于关闭状态。
如果您无头，请不要将down的两个接口都放在一起；设置完wlan0之后。我可能需要一些时间才能重新连接到路由器并管理绑定。这次ssh将不会响应。
对于绑定的更深入的了解，您可以看看动态网络故障转移优先于以太网的wifi。

参考文献：
[1 ] /usr/share/doc/systemd/README.Debian.gz
[2] man systemd.netdev
[3] man systemd.network
[4] https：// wiki。 debian.org/Bonding
[5] https://www.kernel.org/doc/Documentation/networking/bonding.txt

#2 楼

要详细说明@Ingo的答案，请考虑使用链接

ln -s /run/systemd/resolve/stub-resolv.conf resolv.conf

而不是/run/systemd/resolve/resolv.conf的链接。这将启用“集成的” DNS存根，并启用诸如每接口DNS服务器之类的功能，如果您使用向其自己的DNS服务器提供非公共条目的VPN，这可能很重要。