如何讓次要網路介面在 Ubuntu EC2 執行個體中運作？

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我想讓我的次要網路介面在 Ubuntu Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) 執行個體中運作。

簡短說明

**警告：**只有進階使用者可以使用第二個彈性網路介面。只有在您無法使用單一網路介面，且必須將相同子網路的兩個網路介面附加至執行個體時，才能執行此操作。若要避免非對稱路由問題，請使用單一彈性網路介面，或將重複的彈性網路介面置於非重疊的子網路中。

新增次要網路介面至非 Amazon Linux EC2 執行個體會導致流量問題。之所以發生這些問題，是因為主要和次要網路介面位於相同的子網路中，且有一個路由表與一個閘道。進入次要網路介面的流量會使執行個體使用主要網路介面，但這是不允許的情況，因為次要 IP 地址不屬於主要網路介面的 MAC 地址。

若要在建立次要介面後使其正常運作，請執行下列操作：

1. 設定路由表。

2. 在自訂路由表政策資料庫中設定規則，以便次要介面的流量使用新的路由表。

在開始之前，請注意 Amazon EC2 執行個體位於 AWS 雲端。這表示並非所有使用案例都因擁有多個介面而受惠。下列範例會示範不需要使用次要網路介面的情況：

增加網路輸送量：由於限制是根據執行個體類型和大小設定的，因此網路輸送量不會增加。如需詳細資訊，請參閱 Amazon EC2 執行個體類型。
增加彈性 IP 地址：如果每個介面的彈性 IP 地址很少，則您可能不需要新增更多介面即可獲得更多彈性 IP 地址。大多數應用程式都可以與網域名稱系統完美配合運作。例如，Apache 可以使用名稱型虛擬主機 (位於 Apache 網站)。

注意：對於以下每個 Ubuntu 版本，新增次要網路介面的步驟都有所不同：

Ubuntu 14.04
Ubuntu 16.04
Ubuntu 18.04
Ubuntu 20.04

解決方法

**注意：**雖然下列解決方法中的步驟已經過列出的 Linux 版本測試，您可能需要稍微修改組態的自訂設定。

設定 Ubuntu 14.04 或 16.04

您可以使用單一檔案建立次要介面組態檔案、設定路由表，以及為 Ubuntu 設定路由政策規則。

所有程序都必須使用根使用者權限執行。使用 sudo -i 成為根使用者，或者使用 sudo 執行所有命令。

1. 若要取得主要網路介面的名稱，請執行下列命令：

ip a | grep ^[[:digit:]]

您會收到類似下列訊息的輸出：

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 9001 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
3: eth1: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state DOWN group default qlen 1000

**重要事項：**在此範例中，主要介面命名為 eth0、eth1 等。不過，對於支援增強型網路 (例如 m4 和 m5 系列類型) 的執行個體，您可能會看到命名不一致的情況。例如，如果次要介面命名名為 eth0，則主要介面可能會命名為 ens3。當您在執行個體執行時新增次要介面，就會發生這種命名不一致的情況。

若要避免命名不一致，請在啟動時新增介面或重新啟動執行個體。或者，如果介面正在執行，您可以使用下列命令變更名稱：

ip link set eth0 name ens4 && ip link set ens4 up

2. 建立次要介面的組態檔案。在下列範例中，變更 eth1 以符合您在步驟 1 中找到的次要介面名稱：

vi /etc/network/interfaces.d/51-eth1.cfg

下列命令是單一 IP 地址為 172.31.21.115，且次要介面上閘道為 172.31.16.1 的範例。將範例 IP 地址和閘道替換為您自己的 IP 地址和閘道。另請注意，您的閘道必須是子網路中的第一個有效 IP 地址：

auto eth1
iface eth1 inet static
address 172.31.21.115
netmask 255.255.240.0

# Gateway configuration
up ip route add default via 172.31.16.1 dev eth1 table 1000

# Routes and rules
up ip route add 172.31.21.115 dev eth1 table 1000
up ip rule add from 172.31.21.115 lookup 1000

下列命令是多個 IP 地址的範例。在此範例中，IP 地址為 172.31.21.115 和 172.31.18.46，閘道則為 172.31.16.1。將範例 IP 地址和閘道取替換您自己的 IP 地址和閘道：

auto eth1

# Enter one or more IP settings
iface eth1 inet static
address 172.31.21.115
netmask 255.255.240.0

iface eth1 inet static
address 172.31.18.46
netmask 255.255.240.0

# Default gateway for eth1
up ip route add default via 172.31.16.1 dev eth1 table 1000

# A route for every IP
up ip route add 172.31.21.115 dev eth1 table 1000
up ip route add 172.31.18.46 dev eth1 table 1000

# A policy rule for every IP
up ip rule add from 172.31.21.115 lookup 1000
up ip rule add from 172.31.18.46 lookup 1000

3. 建立 restrict-default-gw 檔案，以防止主路由表上的預設閘道遭到覆寫：

vi /etc/dhcp/dhclient-enter-hooks.d/restrict-default-gw

4. 將以下幾行新增至 restrict-default-gw 檔案。請務必將 eth0 變更為您在步驟 1 中找到的主要介面名稱：

case ${interface} in
  eth0)
    ;;
  *)
    unset new_routers
    ;;
esac

5. 重新啟動網路。

請參閱下列適用於 Ubuntu 14.04 的命令：

(ifdown eth1 && ifup eth1)

請參閱下列適用於 Ubuntu 16.04 的命令：

systemctl restart networking

設定 Ubuntu 18.04 和 20.04

Ubuntu 18.04 和 20.04 使用 Netplan 網路組態。請注意，Netplan 使用 YAML 格式。這表示縮排至關重要。下列 Netplan 範例會使用雙空格縮排。

**注意：**使用根使用者權限執行所有命令。使用 sudo -i 成為根使用者，或者使用 sudo 執行所有命令。

1. 建立次要介面的組態檔案：

vi /etc/netplan/51-eth1.yaml

2. 將以下幾行新增至 51-eth1.yaml 檔案。請務必編輯下列範例以符合您的使用案例：

network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    eth1:
      addresses:
       - 172.31.24.153/20
       - 172.31.28.195/20
      dhcp4: no
      routes:
       - to: 0.0.0.0/0
         via: 172.31.16.1 # Default gateway
         table: 1000
       - to: 172.31.24.153
         via: 0.0.0.0
         scope: link
         table: 1000
       - to: 172.31.28.195
         via: 0.0.0.0
         scope: link
         table: 1000
      routing-policy:
        - from: 172.31.24.153
          table: 1000
        - from: 172.31.28.195
          table: 1000

此範例 YAML 檔案會在次要介面 (eth1) 上設定兩個 IP 地址。

**注意：**若要尋找要在 YAML 檔案中使用的 CIDR 範圍，請完成下列步驟：

1. 開啟 Amazon EC2 主控台，選取執行個體，然後選取相關執行個體。

2. 在網路索引標籤上，捲動至網路介面，然後記下次要網路介面的子網路 ID。

3. 開啟 Amazon Virtual Private Cloud (Amazon VPC) 主控台，選取子網路，然後記下所列子網路 ID 的 IPv4 CIDR 範圍。

4. 套用網路組態：