交换机组建通信子网并通过macOS共享网络

准备材料：

1. 三个没有联网的树莓派，所装系统为 centos7；
2. 一个交换机；
3. MacBook 一台；
4. 正常连接外网的无线路由器一台；
5. 网线若干，根据具体情况可能还需要准备网线转接头；

网络组成示例

感觉光文字描述不直观，我随便画了个示意图，大概如上图所示：

1. 三个树莓派通过灰色的网线、交换机和 MacBook 组建成一个通信子网；
2. MacBook 通过无线（Wi-Fi）、路由器、其他个人电脑组成了另外一个通信子网；

对于交换机来说，交换机不会像路由器一样自动分配 IP 地址，我们通过网线、交换机进行连接的时候，此时虽然物理上产生链接了，但实际上并没有产生通信子网。

我们知道网络连接从功能上划分来说，分为七层，自顶向下分别为：

• 第七层：应用层；
• 第六层：表示层；
• 第五层：会话层；
• 第四层：传输层；
• 第三层：网络层；
• 第二层：数据链路层；
• 第一层：物理层；

此时我们只是搭好物理层、数据链路层，所以网络并不会产生通路；IP 协议层属于网络层，由于交换机不会自动分配 IP 地址，所以此时我们需要给主机配置 IP 地址，建立网络层。这些层建好后，其他更上层的协议由操作系统进行实现，我们此时不做关注。

具体流程

树莓派的配置

1. 启动网卡

ifconfig eth0 up

说明：启用名称为 eth0 的网卡，通常来说，树莓派也是有无线网络的，我们在安装系统的时候，进行初始化的时候如果没有选择网络，通常网卡是没有启动的。可以通过

ifconfig -a

进行查看有哪些网卡，然后根据具体情况进行网卡启动，对应的关闭网卡命令为：

ifconfig eth0 down

1. 配置 IP

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

说明：此处根据具体情况，进行网卡配置文件的修改，具体可以到 /etc/sysconfig/network-scripts/ 目录进行查看；

1. 修改的配置文件内容

ONBOOT=yes # 开机启动
NM_CONTROLLED=yes
BOOTPROTO=static # IP 地址方式设置为静态 IP
IPADDR=192.168.2.1 # IP 地址
NETMASK=255.255.255.0 # 子网掩码，默认为这个，不同的子网掩码能用的地址数不同
GETEWAY=192.168.2.10 # 默认网关先填这个

主要是配置以上几个参数，具体 IP 地址根据具体情况配置，依葫芦画瓢，分别设置其他几台树莓派的 IPADDR 地址为：

• 192.168.2.2
• 192.168.2.3

1. 重启网络

service network restart

正常情况下，当我们给三台主机连上后，三台主机相互进行 ping 是能 ping 得通的，但此时我们的 MacBook 是ping不通其他三台主机的；

MacBook 的配置

如图所示，我们打开 macOS 的网络设置如图，一般来说，当我们的 MacBook 与交换机连上了后，此时的 USB 10/.... 这个网卡是绿色的，表示启用。我写这篇文章的时候不是在连接的情况下写的，所以是红色的。

配置 IPV4 的时候，我们选择 手动 .
然后分别把 IP 地址、子网掩码、路由器分别配置为：

• 192.168.2.10
• 255.255.255.0
• 192.168.2.10

然后点击 应用 按钮生效，正常的话，此时我们在 MacBook 上 ping 其他主机是能 ping 得通的;

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好了，我们整个通信子网组建好了，整套网络之间也能互相访问，但是网络的通信机制决定了，不同网段的通信需要做路由器进行数据转发，具体的网络基础知识如果有疑问的话，可以通过搜索引擎搜索“子网掩码 IP 地址 网关”进行了解。而对于子网来说，我们如果不能直接访问外网的话，通常我们在做程序安装的时候会带来诸多不便，也会产生诸多麻烦事。所以，此时我们就需要 MacBook 起到一个路由的作用。

MacBook 配置数据转发

1. 在 设置 页点击 按钮；
2. 选择“互联网共享”
3. 共享来源选择“Wi-Fi”
4. 共享给电脑选择“USB 10/100/1000 LAN”，这个地方根据具体情况选择，要看交换机连接的是 MacBook 的哪一张网卡；

此时，正常来说，我们的 MacBook 就实现了网络转发功能，在子网的主机上可以直接上网了；但是，当我们尝试着 ping segmentfault.com 的时候却发现ping 不通；而我们可以随便找个外网的 IP 进行ping，是能 ping 得通的；如果出现这种情况，那么通常来说就是 DNS 需要配置；

子网主机配置 DNS

vi /etc/resolv.conf

写入配置

nameserver 8.8.8.8
nameserver 114.114.114.114

重启子网主机的网络

service network restart

此时我们再来尝试

ping segmentfault.com

或者

yum search nginx

都能正常的进行网络交互了。

总结

整体来说，我们做过的事情其实主要就是 4 件事情：

1. 网络物理层的连接；
2. IP 地址配置；
3. 路由转发配置；
4. DNS 配置；

而对于理解为什么需要做这些步骤，那么就需要理解网络七层协议的工作流程，理解网络的构建形式以及计算机系统是怎么实现这些协议的，然后才可以在不同的计算机上进行网络配置。