Kufanya Utaalamu wa Netplan kwenye Ubuntu: Mwongozo Kamili wa Usanidi wa Mtandao kwa YAML

1. Muhtasari wa Netplan kwenye Ubuntu

Netplan ni nini?

Netplan ni zana ya usimamizi wa usanidi wa mtandao iliyowasilishwa katika matoleo ya Ubuntu kuanzia 17.10. Kabla yake, zana kama ifconfig na /etc/network/interfaces zilitumika, lakini Netplan inatoa njia mpya ya kusanidi mtandao. Moja ya faida kuu za Netplan ni kwamba inatumia faili za YAML kuelezea mipangilio ya mtandao. Hii hufanya usanidi kuwa rahisi na thabiti, ikiruhusu hata mazingira ya mtandao magumu kusimamiwa kwa urahisi.

Netplan inaunga mkono backend kama NetworkManager na systemd-networkd na inapatikana katika matoleo ya Ubuntu Desktop na Server. Hii inaruhusu usimamizi wa mtandao ulio na umoja katika mazingira tofauti.

Kwa nini kutumia Netplan?

Ikilinganishwa na mbinu za usanidi wa mtandao za jadi, Netplan inatoa faida zifuatazo:

1. Sintaksisi rahisi : Muundo wa YAML ni wa kipekee na umepangwa wazi, na kufanya usanidi uwe rahisi kuelewa hata kwa wapenzi.
2. Usimamizi ulio na umoja : Kwa kuwa inafanya kazi katika mazingira ya desktop na server, usanidi mbalimbali wa mtandao unaweza kusimamiwa katikati.
3. Mabadiliko ya wakati halisi : Kuhariri na kutekeleza faili la usanidi kunaruhusu masasisho ya mtandao kwa wakati halisi.

Muundo wa msingi wa Netplan

Faili za usanidi wa Netplan kawaida hupatikana katika saraka ya /etc/netplan/ na hutumia kiendelezi cha .yaml. Faili hizi zina taarifa kama usanidi wa kiolesura cha mtandao, anwani za IP, na maelezo ya seva ya DNS.

Hapo chini ni mfano wa usanidi wa msingi wa Netplan:

network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    enp3s0:
      dhcp4: true

Katika mfano huu, kiolesura cha Ethernet enp3s0 kimewekwa kupokea anwani ya IP kupitia DHCP.

Nafasi ya Netplan kwenye Ubuntu 18.04 LTS na baadaye

Netplan imewekwa kwa chaguo-msingi kwenye Ubuntu 18.04 LTS na matoleo yanayofuata na inatumika sana kwa usimamizi wa mtandao katika mazingira ya desktop na server. Katika mazingira ya server, ambapo mara nyingi inahitajika kiolesura cha mtandao nyingi au mgawo wa IP ya kudumu, unyumbulivu wa Netplan unakuwa wa manufaa hasa.

Ifuatayo, tutachunguza mifano ya vitendo ya kusanidi mitandao kwa kutumia Netplan.

2. Usanidi wa Msingi wa Netplan

Mahali pa faili za usanidi wa Netplan

Faili za usanidi wa Netplan kawaida huhifadhiwa katika saraka ya /etc/netplan/. Unaweza kubadilisha mipangilio ya mtandao kwa kuhariri faili hizi za .yaml. Majina ya faili kama 50-cloud-init.yaml ni ya kawaida, lakini yanaweza kutofautiana kulingana na mazingira.

Ili kufungua faili ya usanidi, tumia mhariri wa maandishi kama vi au nano:

sudo vi /etc/netplan/50-cloud-init.yaml

Usanidi wa anwani ya IP ya dinamik (DHCP)

Kupata anwani ya IP kiotomatiki kwa kutumia DHCP, tumia usanidi wa YAML ufuatao. Huu ndio usanidi rahisi zaidi na hutumika sana katika mazingira ya nyumbani na ofisi.

network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    enp3s0:
      dhcp4: true

Usanidi wa anwani ya IP ya static

Baadhi ya mazingira yanahitaji kugawa anwani ya IP ya kudumu kwa seva au vifaa maalum. Mfano ufuatao unaonyesha jinsi ya kusanidi anwani ya IP ya static.

network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    enp3s0:
      addresses:
        - 192.168.1.100/24
      gateway4: 192.168.1.1
      nameservers:
        addresses:
          - 8.8.8.8
          - 8.8.4.4

Kutumia usanidi

Baada ya kuhariri faili ya usanidi, tumia usanidi wa Netplan kwa kutumia amri iliyo hapa chini:

sudo netplan apply

Kuthibitisha usanidi

Ili kuthibitisha kama mipangilio ya Netplan imewekwa kwa mafanikio, angalia hali ya kiolesura cha mtandao kwa kutumia amri ifuatayo:

ip a

3. Kusanidi Kiolesura cha Mtandao Wingi

Usanidi wa kiolesura cha Ethernet nyingi

Vifaa vyenye kiolesura cha mtandao vingi vinaweza kupewa mipangilio tofauti kwa kila kiolesura. Mfano ufuatao husanidi kiolesura cha Ethernet viwili:

network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    enp3s0:
      dhcp4: true
    enp4s0:
      addresses:
        - 192.168.1.150/24
      gateway4: 192.168.1.1
      nameservers:
        addresses:
          - 8.8.8.8
          - 8.8.4.4

Kuunganisha kwa uhakikisho

Kuunganisha kunachanganya kiolesura cha mtandao nyingi kuwa kiolesura kimoja cha pepe, kikitoa uhakikisho na kuboresha upatikanaji. Mfano hapa chini huunda kiolesura cha bond kinachoitwa bond0:

network:
  version: 2
  renderer: networkd
  bonds:
    bond0:
      interfaces:
        - enp3s0
        - enp4s0
      addresses:
        - 192.168.1.200/24
      gateway4: 192.168.1.1
      nameservers:
        addresses:
          - 8.8.8.8
          - 8.8.4.4
      parameters:
        mode: active-backup
        primary: enp3s0

Usanidi wa Wi‑Fi

Netplan pia inaunga mkono usanidi wa Wi‑Fi. Mfano ufuatao unaunganisha kwa SSID maalum:

network:
  version: 2
  renderer: networkd
  wifis:
    wlp2s0:
      access-points:
        "my_wifi_network":
          password: "password1234"
      dhcp4: true

Usanidi wa VLAN

LAN za Kielelezo (VLANs) zinaweza kugawa mtandao kwa kimantiki. Mfano hapa chini huunda VLAN kwenye enp3s0:

network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    enp3s0:
      dhcp4: true
  vlans:
    vlan10:
      id: 10
      link: enp3s0
      addresses:
        - 192.168.10.1/24

4. Usanidi wa Juu wa Netplan

Usanidi wa uelekezaji wa taa

Unapounganisha mitandao kupitia ruta nyingi, uelekezaji wa taa unahitajika. Mfano hapa chini unaeleza njia ya kufikia mtandao maalum:

network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    enp3s0:
      addresses:
        - 192.168.1.100/24
      routes:
        - to: 10.0.0.0/24
          via: 192.168.1.1

Usanidi huu unaweka njia ya taa kwa mtandao wa 10.0.0.0/24 kupitia lango chaguo‑msingi 192.168.1.1.

Langob chaguo‑msingi nyingi

Netplan inaruhusu kuweka lango chaguo‑msingi tofauti kwa kila kiolesura. Hii ni muhimu wakati wa kufikia Intaneti kupitia sehemu tofauti za mtandao:

network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    enp3s0:
      addresses:
        - 192.168.1.100/24
      gateway4: 192.168.1.1
    enp4s0:
      addresses:
        - 10.0.0.100/24
      gateway4: 10.0.0.1

Usanidi wa seva ya DNS

Mfano hapa chini unaeleza seva za Google Public DNS:

network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    enp3s0:
      addresses:
        - 192.168.1.100/24
      nameservers:
        addresses:
          - 8.8.8.8
          - 8.8.4.4

Usanidi wa juu wa kuunganisha

Njia za kuunganisha zinaweza kubadilishwa kwa tabia tofauti. Mfano hapa chini unaweka kuunganisha wa round‑robin:

network:
  version: 2
  renderer: networkd
  bonds:
    bond0:
      interfaces:
        - enp3s0
        - enp4s0
      addresses:
        - 192.168.1.200/24
      gateway4: 192.168.1.1
      nameservers:
        addresses:
          - 8.8.8.8
          - 8.8.4.4
      parameters:
        mode: balance-rr

Njia ya balance-rr hubadilisha trafiki kati ya kiolesura viwili, ikiboresha utendaji kupitia usambazaji wa upana wa kipimo.

Usanidi wa juu wa VLAN

VLANs zinatumika katika mitandao mikubwa kugawa mazingira kwa kimantiki. Mfano hapa chini unapeana VLAN ID 100:

network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    enp3s0:
      dhcp4: true
  vlans:
    vlan100:
      id: 100
      link: enp3s0
      addresses:
        - 192.168.100.1/24

Hii inapeana VLAN ID 100 kwa kiolesura cha enp3s0, ikijenga mtandao wa pepe ulio gawiwa.

5. Utatuzi wa matatizo ya Netplan

Ingawa Netplan ni rahisi kutumia, makosa ya usanidi au vikwazo vya mfumo yanaweza kusababisha matatizo. Sehemu hii inaelezea matatizo ya kawaida na suluhisho lake.

Masuala ya kawaida ya Netplan na sababu zake

1. Usanidi haujatumika

• Kosa la uingizaji wa nafasi ya YAML : YAML ni mkali kuhusu uingizaji wa nafasi. Nafasi isiyo sahihi huzuia usomaji sahihi.
• Majina ya kiolesura yasiyo sahihi : Hakikisha majina ya kiolesura yanalingana na matokeo ya amri ya ip a.

Suluhisho

1. Endesha netplan apply baada ya kuhifadhi faili la usanidi.
2. Tumia sudo netplan try kujaribu mabadiliko kabla ya kuyatumia kudumu.

   sudo netplan apply
   

   sudo netplan try
   

2. Makosa ya muunganisho wa mtandao

• Mipangilio isiyo sahihi ya gateway au DNS : Thibitisha anwani za IP na usanidi wa DNS.
• Matatizo ya kiolesura cha kimwili : Angalia nyaya za waya na vifaa.

Suluhisho

1. Tumia amri ya ping kujaribu muunganisho:

   ping 8.8.8.8
   

2. Tumia upya usanidi wa mtandao na anzisha upya huduma:

   sudo systemctl restart networkd
   

3. Ujumbe wa makosa wakati wa netplan apply

Makosa hutokea wakati usanidi si sahihi au kiolesura hakijulikani.

• Mfano wa ujumbe wa kosa : Error in network configuration: failed to bring up device enp3s0

Thibitisha jina sahihi la kiolesura kwa kutumia ip a.

Suluhisho

Angalia uingizaji wa nafasi, tahajia, majina ya kiolesura, na usahihi wa anwani za IP.

Kuangalia logi

Logi za mfumo ni muhimu kwa utatuzi wa matatizo. Tumia amri ifuatayo kuangalia logi zinazohusiana na mtandao:

journalctl -u systemd-networkd

Hii inaonyesha maelezo ya kina kusaidia kutatua makosa ya usanidi.

6. Muhtasari na Hatua Zifuatazo

Kutumia Netplan kunaruhusu mipangilio ya mtandao ya Ubuntu kudhibitiwa kwa urahisi na ufanisi. Hapo chini kuna muhtasari na hatua zinazopendekezwa kwa uchunguzi wa kina.

Faida kuu za Netplan

1. Usanidi wa YAML unaoeleweka : Rahisi kusoma na kubadilisha.
2. Ubunifu wa mtandao unaobadilika : Unasaidia kiolesura vingi, bonding, njia, na VLANs.
3. Kiolesura kilichounganishwa : Kinafanya kazi kwenye systemd-networkd na NetworkManager.
4. Misasisho ya wakati halisi : Tumia mabadiliko mara moja kwa amri moja.

Hatua zinazopendekezwa za baadaye

1. Ubunifu wa mtandao wa pepe : Tumia VLANs nyingi kugawa mitandao kwa mantiki.
2. Usanidi wa IPv6 : Jitayarishe miundombinu ya kisasa ya mtandao.
3. Mikataba ya otomatiki : Fanya usanidi otomatiki kwa kutumia Ansible au Puppet.
4. Uboreshaji wa usalama : Imarisha mipangilio ya ukuta wa moto na udhibiti wa upatikanaji.

Rasilimali za ziada

• Nyaraka za Netplan
• Wiki ya Msaada wa Jamii ya Ubuntu
• Uliza Ubuntu and Stack Overflow