Linux

Ubuntu 22.04 靜態 IP 設定

Ubuntu 22.04 Static IP Setting

前言

在 Linux 伺服器環境中，設定靜態 IP 位址是一項基本且重要的配置工作。與動態 IP（DHCP）相比，靜態 IP 具有以下優勢：

  • 穩定性：IP 位址固定不變，不會因為 DHCP 租約到期而改變
  • 可預測性：方便防火牆規則設定、DNS 記錄配置和服務存取
  • 伺服器必備：對於 Web 伺服器、資料庫伺服器等需要對外提供服務的主機，靜態 IP 是基本需求
  • 網路管理：便於網路管理員追蹤和管理網路設備

本文將詳細說明如何在 Ubuntu 22.04 上使用 Netplan 設定靜態 IP 位址。

Netplan 簡介

Netplan 是 Ubuntu 17.10 之後引入的網路配置工具，它使用 YAML 格式的設定檔來描述網路配置。Netplan 會讀取 /etc/netplan/ 目錄下的 YAML 設定檔，並將配置轉換為底層網路管理程式（如 systemd-networkd 或 NetworkManager）能夠理解的格式。

Netplan 的運作方式

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YAML 設定檔 → Netplan → systemd-networkd 或 NetworkManager → 網路介面

設定檔位置

Netplan 的設定檔通常位於 /etc/netplan/ 目錄下，常見的檔名包括：

  • 00-installer-config.yaml（系統安裝時產生）
  • 01-network-manager-all.yaml
  • 01-netcfg.yaml
  • 50-cloud-init.yaml（雲端環境）

基本靜態 IP 設定

步驟一：確認網路介面名稱

首先，使用以下指令確認您的網路介面名稱：

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ip link show

或者使用：

1

ip addr

常見的網路介面名稱包括：eth0、ens3、ens33、enp0s3 等。

步驟二：編輯 Netplan 設定檔

使用您偏好的文字編輯器開啟設定檔：

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sudo nano /etc/netplan/01-network-manager-all.yaml

步驟三：設定靜態 IP

將設定檔修改為以下內容（請根據您的網路環境調整）：

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network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    ens3:
      dhcp4: no
      addresses:
        - 192.168.121.221/24
      routes:
        - to: default
          via: 192.168.121.1
      nameservers:
        addresses:
          - 8.8.8.8
          - 1.1.1.1

注意：gateway4 參數在較新版本的 Netplan 中已被棄用，建議使用 routes 來設定預設閘道。

設定參數說明

參數說明
version: 2Netplan 設定檔格式版本
renderer: networkd使用 systemd-networkd 作為後端渲染器，另一選項為 NetworkManager
ethernets有線網路介面設定區塊
ens3網路介面名稱（請依實際情況調整）
dhcp4: no停用 IPv4 DHCP
addresses設定靜態 IP 位址，需包含子網路遮罩（CIDR 格式）
routes路由設定，包含預設閘道
to: default表示預設路由（0.0.0.0/0）
via指定閘道 IP 位址
nameserversDNS 伺服器設定

子網路遮罩對照表

CIDR子網路遮罩可用主機數
/8255.0.0.016,777,214
/16255.255.0.065,534
/24255.255.255.0254
/25255.255.255.128126
/26255.255.255.19262
/27255.255.255.22430
/28255.255.255.24014
/29255.255.255.2486
/30255.255.255.2522

IPv6 設定

如果您的網路環境支援 IPv6，可以同時設定 IPv4 和 IPv6 位址：

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network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    ens3:
      dhcp4: no
      dhcp6: no
      addresses:
        - 192.168.121.221/24
        - 2001:db8::1/64
      routes:
        - to: default
          via: 192.168.121.1
        - to: ::/0
          via: 2001:db8::ffff
      nameservers:
        addresses:
          - 8.8.8.8
          - 1.1.1.1
          - 2001:4860:4860::8888
          - 2001:4860:4860::8844

IPv6 參數說明

參數說明
dhcp6: no停用 IPv6 DHCP
2001:db8::1/64IPv6 位址與前綴長度
::/0IPv6 預設路由
2001:4860:4860::8888Google 的公共 IPv6 DNS 伺服器

設定多個 IP 位址

在某些情況下，您可能需要在同一個網路介面上設定多個 IP 位址，例如：

  • 虛擬主機（Virtual Hosting）
  • 負載平衡
  • 服務分離

單一介面多 IP 設定

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network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    ens3:
      dhcp4: no
      addresses:
        - 192.168.121.221/24
        - 192.168.121.222/24
        - 192.168.121.223/24
        - 10.0.0.100/8
      routes:
        - to: default
          via: 192.168.121.1
      nameservers:
        addresses:
          - 8.8.8.8
          - 1.1.1.1

多網路介面設定

如果伺服器有多個網路介面：

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network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    ens3:
      dhcp4: no
      addresses:
        - 192.168.121.221/24
      routes:
        - to: default
          via: 192.168.121.1
      nameservers:
        addresses:
          - 8.8.8.8
    ens4:
      dhcp4: no
      addresses:
        - 10.0.0.100/24
      routes:
        - to: 10.10.0.0/16
          via: 10.0.0.1

套用設定

方法一：使用 netplan apply（推薦）

編輯完成後，使用以下指令套用設定：

1

sudo netplan apply

方法二：使用 netplan try（安全模式）

如果您擔心設定錯誤導致網路中斷，可以使用 try 指令：

1

sudo netplan try

此指令會套用設定並等待 120 秒，如果您沒有按下 Enter 確認，設定會自動回滾。這對於遠端操作非常有用。

方法三：先測試後套用

在套用之前，先檢查設定檔語法是否正確：

1

sudo netplan generate

如果沒有輸出任何錯誤訊息，表示語法正確。

驗證設定

套用設定後，使用以下指令驗證：

檢查 IP 位址

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ip addr show ens3

檢查路由表

1

ip route show

測試網路連線

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ping -c 4 8.8.8.8

測試 DNS 解析

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nslookup google.com

或

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dig google.com

檢查 DNS 設定

1

resolvectl status

故障排除

問題一：netplan apply 報錯

錯誤訊息範例：

1

Error in network definition: unknown key 'gateway4'

解決方案：

較新版本的 Netplan 已棄用 gateway4 參數，請改用 routes 設定：

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routes:
  - to: default
    via: 192.168.121.1

問題二：YAML 語法錯誤

錯誤訊息範例：

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Error in network definition: expected mapping

解決方案：

YAML 對縮排非常敏感，請確保：

  • 使用空格而非 Tab 進行縮排
  • 縮排一致（建議使用 2 個空格）
  • 冒號後面要有空格

可以使用線上 YAML 驗證工具檢查語法。

問題三：網路介面名稱錯誤

症狀： 設定套用後網路仍然無法連線

解決方案：

確認網路介面名稱是否正確：

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ip link show

問題四：DNS 無法解析

症狀： 可以 ping IP 位址但無法解析域名

解決方案：

  1. 檢查 DNS 設定：

    1

    resolvectl status

  2. 確認 /etc/resolv.conf 內容：

    1

    cat /etc/resolv.conf

  3. 嘗試手動指定 DNS 測試：

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    nslookup google.com 8.8.8.8

問題五：設定後無法連線到伺服器

預防措施：

  1. 使用 sudo netplan try 而非 sudo netplan apply
  2. 確保有其他連線方式（如 console、IPMI、雲端平台主控台）
  3. 在設定前記錄原有配置

緊急恢復：

如果完全無法連線，可透過主控台還原設定：

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# 還原為 DHCP
sudo nano /etc/netplan/01-network-manager-all.yaml

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network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    ens3:
      dhcp4: yes

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sudo netplan apply

問題六：重開機後設定遺失

症狀： 設定在重開機後恢復為 DHCP

可能原因：

  1. Cloud-init 覆蓋設定（雲端環境）
  2. NetworkManager 覆蓋設定

解決方案：

對於雲端環境，停用 cloud-init 的網路配置：

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sudo nano /etc/cloud/cloud.cfg.d/99-disable-network-config.cfg

加入以下內容：

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network: {config: disabled}

進階設定

MTU 設定

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network:
  version: 2
  ethernets:
    ens3:
      dhcp4: no
      mtu: 9000
      addresses:
        - 192.168.121.221/24

Wake-on-LAN 設定

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network:
  version: 2
  ethernets:
    ens3:
      dhcp4: no
      wakeonlan: true
      addresses:
        - 192.168.121.221/24

MAC 位址設定

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network:
  version: 2
  ethernets:
    ens3:
      dhcp4: no
      macaddress: "00:11:22:33:44:55"
      addresses:
        - 192.168.121.221/24

總結

本文詳細介紹了如何在 Ubuntu 22.04 上使用 Netplan 設定靜態 IP 位址。重點包括：

  1. 使用 YAML 格式編寫 Netplan 設定檔
  2. 設定 IPv4 和 IPv6 位址
  3. 配置多個 IP 位址
  4. 使用 netplan try 安全地測試設定
  5. 常見問題的故障排除方法

建議在進行網路設定變更前，務必確保有備用的連線方式，並使用 netplan try 來測試設定，以避免因設定錯誤而失去對伺服器的存取權限。

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