在Linux系统中，ip 命令是一个强大的工具，可以用来即时配置IP地址、网络接口以及路由规则。本文将介绍如何使用这个现代化的替代工具，它取代了传统且现已废弃的 ifconfig 命令。
ip 命令的工作原理
ip 命令允许您精细地调整Linux计算机处理IP地址的方式，管理网络接口控制器 (NIC)，以及设定路由规则。这些更改会立即生效，无需重启系统。ip 命令的功能远不止这些，但本文将重点介绍其最常见的用途。
ip 命令包含多个子命令，每个子命令针对一个特定的对象，例如IP地址或路由。这些对象又各自拥有多种选项。正是这种丰富的功能，使得 ip 命令可以执行细粒度的任务。它不是一把大斧头，而是一套精细的手术刀工具。
我们将重点关注以下对象：
- 地址：IP地址及其范围。
- 链接：网络接口，如以太网连接和Wi-Fi适配器。
- 路由：管理数据包通过接口（链接）发送到目标的规则。
ip 命令与地址对象的使用
首先，了解当前的网络设置至关重要。要查看计算机上的IP地址，可以使用带有 address 对象的 ip 命令。默认操作是显示信息，这将列出所有IP地址。您可以省略 show 操作，或者将 address 缩写为 addr 甚至 a。
以下命令是等效的：
ip address show
ip addr show
ip addr
ip a
从输出中，我们可以看到两个IP地址以及其他详细信息。每个IP地址都与一个网络接口控制器（NIC）相关联。ip 命令会尽可能提供有关接口的详细信息。
第一个IP地址是用于计算机内部通信的回环地址。第二个是计算机在局域网（LAN）上的实际外部IP地址。
下面详细解读一下输出信息：
lo: 网络接口名称，字符串形式。mtu 65536: 最大传输单元。指此接口可以传输的最大数据包大小。qdisc noqueue: qdisc是一种排队机制，用于调度数据包的传输。不同的排队技术被称为学科。noqueue学科表示“立即发送，不进行排队”。这是虚拟设备（如回环地址）的默认qdisc规则。状态 UNKNOWN：状态可以是DOWN（网络接口未运行）、UNKNOWN（网络接口可运行但未连接任何设备）或UP（网络可运行且已连接）。group default: 接口可以进行逻辑分组。默认情况下，所有接口都被放置在一个名为“default”的组中。qlen 1000: 传输队列的最大长度。link/loopback: 媒体访问控制 (MAC) 地址。inet 127.0.0.1/8: IP版本4地址。斜杠 (/) 后面的数字使用无类别域间路由 (CIDR) 表示法表示子网掩码。它指示子网掩码中前导连续设置为1的位数。8表示子网掩码有8位设置为1，即二进制的255，因此子网掩码为255.0.0.0。范围主机: IP地址的范围。此IP地址仅在计算机（“主机”）内部有效。lo: 与此IP地址关联的接口。valid_lft: 有效生命周期。对于通过动态主机配置协议 (DHCP) 分配的IP版本4地址，这是IP地址被视为有效且可以发出和接受连接请求的时间长度。preferred_lft: 首选生命周期。对于DHCP分配的IP版本4地址，这是可以不受限制地使用IP地址的时间量。它不应大于valid_lft值。inet6: IP版本6地址、范围、valid_lft和preferred_lft。
物理接口的信息通常更有趣，如下所示：
enp0s3：网络接口名称，字符串形式。“en”代表以太网，“p0”是网卡的总线号，“s3”是插槽号。mtu 1500：此接口支持的最大传输单元。qdisc fq_codel: 调度程序正在使用一种称为“公平排队，受控延迟”的规则。它旨在为使用队列的所有流量提供公平的带宽份额。状态 UP：接口可操作且已连接。group default：此接口属于“default”接口组。qlen 1000：传输队列的最大长度。link/ether：接口的MAC地址。inet 192.168.4.26/24：IP版本4地址。“/24”表示子网掩码中有24个连续的前导位设置为1。这意味着有三组8位。一个8位二进制数等于255，因此子网掩码为255.255.255.0。brd 192.168.4.255：此子网的广播地址。范围全局：IP地址在整个网络中都有效。dynamic：如果接口关闭，IP地址将丢失。noprefixroute：添加此IP地址时，不要在路由表中创建路由。如果有人想使用此IP地址进行路由，必须手动添加。同样，如果删除此IP地址，请不要寻找要删除的路由。enp0s3：与此IP地址关联的接口。valid_lft：有效生命周期。IP地址被视为有效的时间，86,240秒等于23小时57分钟。preferred_lft：首选生命周期。IP地址可以无限制使用的时间长度。inet6：IP版本6地址、范围、valid_lft和preferred_lft。
仅显示IPv4或IPv6地址
如果需要将输出限制为IP版本4地址，可以使用 -4 选项，如下所示：
ip -4 addr
要将输出限制为IP版本6地址，可以使用 -6 选项：
ip -6 addr
显示单个接口的信息
若要查看单个接口的IP地址信息，可以使用 show 和 dev 选项，并指定接口名称，如下所示：
ip addr show dev lo
ip addr show dev enp0s3
您可以使用 -4 或 -6 标志进一步筛选输出，以仅显示感兴趣的内容。
例如，要查看接口 enp0s3 上的IP版本4信息，可以输入以下命令：
ip -4 addr show dev enp0s3
添加IP地址
您可以使用 add 和 dev 选项为接口添加IP地址。您只需指定要添加的IP地址以及要添加到的接口。
例如，我们将IP地址 192.168.4.44 添加到 enp0s3 接口，同时需要指定子网掩码的CIDR表示法。
输入以下命令：
sudo ip addr add 192.168.4.44/24 dev enp0s3
再次查看此接口上的IP版本4地址：
ip -4 addr show dev enp0s3
可以看到，新的IP地址已添加到网络接口。我们可以在另一台计算机上通过 ping 命令测试该IP地址是否可以响应：
ping 192.168.4.44
新的IP地址成功响应了ping请求。通过简单的 ip 命令，新的IP地址即可正常工作。
删除IP地址
删除IP地址的命令与添加的命令类似，只需将 add 替换为 del：
sudo ip addr del 192.168.4.44/24 dev enp0s3
使用以下命令进行验证，可以看到新添加的IP地址已被删除：
ip -4 addr show dev enp0s3
ip 命令与网络接口的使用
您可以使用 link 对象来查看和操作网络接口。输入以下命令以查看计算机上安装的接口：
ip link show
要查看单个网络接口，只需将接口名称添加到命令中：
ip link show enp0s3
启动和停止链接
可以使用带有 up 或 down 选项的 set 操作来启动或停止网络接口。您需要使用 sudo，如下所示：
sudo ip link set enp0s3 down
查看网络接口状态：
ip link show enp0s3
网络接口的状态为 DOWN。使用 up 选项可以重新启动网络接口：
sudo ip link set enp0s3 up
再次快速检查网络接口的状态：
ip link show enp0s3
网络接口已重新启动，状态为 UP。
ip 命令与路由的使用
使用 route 对象，可以查看和操作路由。路由定义了网络流量如何转发到不同的IP地址，以及通过哪个网络接口。
如果目标计算机或设备与发送计算机共享网络，则发送计算机可以将数据包直接转发给它。
如果目标设备未直接连接，则发送计算机会将数据包转发到默认路由器。然后，路由器决定将数据包发送到哪里。
要查看计算机上定义的路由，输入以下命令：
ip route
以下是输出信息的解读：
default: 默认路由规则。如果没有其他规则匹配发送的数据，则会使用此路由。via 192.168.4.1: 数据包通过IP地址为192.168.4.1的设备进行路由。这是当前网络中默认路由器的IP地址。dev enp0s3: 使用此网络接口将数据包发送到路由器。proto dhcp: 路由协议标识符。DHCP表示路由将动态确定。metric 100：与其他路由相比的优先级指示。指标较低的路由优先于指标较高的路由。您可以使用此指标来优先选择有线网络接口而不是Wi-Fi接口。
第二条路由管理发往IP地址范围 169.254.0.0/16 的流量。这是一个零配置网络，这意味着它会尝试进行自我配置，以便在内网中进行通信。但是，不能用它在直接网络之外发送数据包。
零配置网络背后的原理是，它们不依赖于DHCP和其他服务。它们只需要查看TCP/IP协议即可在网络上相互识别。
详细信息如下：
169.254.0.0/16：此路由规则管辖的IP地址范围。如果计算机在此IP范围内进行通信，则会使用此规则。dev enp0s3：此路由管理的流量将使用的网络接口。范围链接：范围是链接，这意味着范围仅限于本地直接连接的网络。metric 1000：这是一个高指标，不是首选路由。
第三条路由管理发往IP地址范围 192.168.4.0/24 的流量。这是此计算机连接的局域网的IP地址范围。它用于在该网络之间以及网络内部进行通信。
详细信息：
192.168.4.1/24：此路由规则管辖的IP地址范围。如果计算机在此IP范围内进行通信，则此规则将触发并控制数据包路由。dev enp0s3：此路由用于发送数据包的接口。proto kernel：内核在自动配置时创建的路由。范围链接：范围是链接，这意味着范围仅限于此计算机连接的直接网络。src 192.168.4.26: 此路由发送的数据包源自的IP地址。metric 100：低指标表示这是一个首选路由。
显示单个路由的信息
如果想要查看特定路由的详细信息，可以在命令中添加 list 选项和路由的IP地址范围：
ip route list 192.168.4.0/24
添加路由
假设我们在这台计算机上添加了一个新的网卡。执行以下命令，可以看到该接口显示为 enp0s8：
ip link show
现在，我们将为此计算机添加一条新路由，以使用这个新接口。首先，将IP地址与接口关联：
sudo ip addr add 192.168.121.1/24 dev enp0s8
将为新接口添加一条使用现有IP地址的默认路由。可以使用 delete 选项删除路由，同时提供其详细信息：
sudo ip route delete default via 192.168.4.1 dev enp0s8
现在使用 add 选项添加新路由。新接口将处理发往IP地址范围 192.168.121.0/24 的网络流量。设置指标为100；因为这将是处理此流量的唯一路由，所以该指标并不重要。
输入以下命令：
sudo ip route add 192.168.121.0/24 dev enp0s8 metric 100
查看当前路由设置：
ip route
新路由已生效。但仍然有一条指向接口 enp0s8 的 192.168.4.0/24 路由，使用以下命令将其删除：
sudo ip route delete 192.168.4.0/24 dev enp0s8
现在应该有一条新路由，将所有发往IP地址范围 192.168.121.0/24 的流量通过接口 enp0s8 发送。并且这条路由应该是唯一使用我们新接口的路由。
使用以下命令进行验证：
ip route
临时修改，无需永久化
这些命令的一个优点是，它们不会永久生效。要清除这些更改，只需重新启动系统即可。这意味着您可以在测试这些命令，直到它们按照预期工作。如果你把系统搞乱了，也没关系，简单的重启就能恢复正常。
另一方面，如果需要永久生效，则需要进行更多操作。这取决于具体的发行版本，通常涉及修改配置文件。
总之，这种方式允许你在永久化修改之前先进行命令的测试。