3. 边缘网关网络连接与静态IP配置

任务说明

本案例面向基于Linux的边缘网关设备（以Debian/Ubuntu系统为例），完成以下目标：配置有线以太网或无线Wi-Fi连接，将网关IP设置为静态地址，确保局域网内可稳定访问，并验证与外网的连通性。最终交付可直接在目标网关上执行的配置脚本与验证命令。

网络拓扑与配置目标

本案例采用静态IP方案：网关通过有线（eth0）或无线（wlan0）接入局域网，IP地址固定为192.168.1.100/24（有线）或192.168.1.101/24（无线），默认网关为192.168.1.1，DNS使用114.114.114.114。管理PC通过该网段访问网关。

实现代码

以下脚本configure_network.sh自动检测可用接口并完成静态IP配置，支持有线/无线两种模式：

#!/bin/bash
# 文件: configure_network.sh
# 功能: 边缘网关静态IP配置（有线/无线自动检测）
# 适用: Debian/Ubuntu (netplan)

set -e

# ---------- 配置参数 ----------
STATIC_IP_ETH="192.168.1.100/24"
STATIC_IP_WLAN="192.168.1.101/24"
GATEWAY="192.168.1.1"
DNS_SERVERS="114.114.114.114,8.8.8.8"
WIFI_SSID="your_wifi_ssid"       # 按需修改
WIFI_PASSWORD="your_wifi_password" # 按需修改

# ---------- 检测无线网卡 ----------
detect_wifi() {
    if iw dev 2>/dev/null | grep -q "Interface"; then
        echo "wlan0"
    else
        echo ""
    fi
}

# ---------- 生成netplan配置 ----------
generate_netplan() {
    local iface="$1"
    local ip="$2"
    local wifi_conf=""

    if [ "$iface" = "wlan0" ]; then
        wifi_conf="
            wifi:
                wlan0:
                    dhcp4: false
                    addresses: [$ip]
                    routes:
                      - to: default
                        via: $GATEWAY
                    nameservers:
                      addresses: [$DNS_SERVERS]
                    access-points:
                        \"$WIFI_SSID\":
                            password: \"$WIFI_PASSWORD\""
    else
        wifi_conf="
            ethernets:
                eth0:
                    dhcp4: false
                    addresses: [$ip]
                    routes:
                      - to: default
                        via: $GATEWAY
                    nameservers:
                      addresses: [$DNS_SERVERS]"
    fi

    cat > /etc/netplan/99-static.yaml <<EOF
network:
  version: 2
  renderer: networkd
$wifi_conf
EOF
}

# ---------- 主流程 ----------
main() {
    # 检查root权限
    if [ "$EUID" -ne 0 ]; then
        echo "请使用sudo运行此脚本"
        exit 1
    fi

    # 检查netplan
    if ! command -v netplan > /dev/null; then
        echo "错误: 未检测到netplan，本脚本仅支持Ubuntu/Debian netplan系统"
        exit 1
    fi

    # 检测有线接口
    ETH_IFACE=$(ls /sys/class/net | grep -E "^eth|^en" | head -1 || true)
    WIFI_IFACE=$(detect_wifi)

    echo "检测到有线接口: ${ETH_IFACE:-无}"
    echo "检测到无线接口: ${WIFI_IFACE:-无}"

    # 优先配置有线，无有线则配置无线
    if [ -n "$ETH_IFACE" ]; then
        echo ">>> 配置有线静态IP: $STATIC_IP_ETH"
        generate_netplan "eth0" "$STATIC_IP_ETH"
    elif [ -n "$WIFI_IFACE" ]; then
        echo ">>> 配置无线静态IP: $STATIC_IP_WLAN"
        generate_netplan "wlan0" "$STATIC_IP_WLAN"
    else
        echo "错误: 未检测到可用网络接口"
        exit 1
    fi

    # 应用配置
    netplan apply
    echo ">>> 网络配置已应用"

    # 显示当前IP
    ip -4 addr show | grep -E "inet " | grep -v "127.0.0.1"
}

main "$@"

执行与验证

执行配置：

# 赋予执行权限并运行
chmod +x configure_network.sh
sudo ./configure_network.sh

验证步骤与判定标准：

故障排查提示：若配置后无法连通外网，依次检查：① 网关地址是否与路由器LAN口IP一致；② 路由器是否开启DHCP静态绑定冲突；③ 无线连接时确认SSID与密码正确且信号强度足够；④ 使用sudo netplan try代替apply可在配置错误时自动回滚。