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[#]: collector: (lujun9972)
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[#]: translator: (YungeG)
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[#]: reviewer: ( )
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[#]: publisher: ( )
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[#]: url: ( )
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[#]: subject: (Managing your attached hardware on Linux with systemd-udevd)
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[#]: via: (https://opensource.com/article/20/2/linux-systemd-udevd)
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[#]: author: (David Clinton https://opensource.com/users/dbclinton)
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在 Linux 使用 systemd-udevd 管理你的附加硬件
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使用 udev 管理你的 Linux 系统处理物理设备的方式。
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![collection of hardware on blue backround][1]
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Linux 能够出色地自动从不计其数的设备厂商中识别、加载、并暴露硬件设备。事实上，很多年以前，正是这个特性说服我，坚持让我的雇员将整个基础架构转换到 Linux。痛点在于 Redmond 的某家公司不能在我们的 Compaq 台式机加载集成网卡的驱动，而 Linux 可以轻松实现这一点。
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从那以后的岁月里，已识别设备的 Linux 库随着驱动加载流程复杂度的增加与日俱增，而 [udev][2] 就是解决这个问题的希望之星。udev 负责监听 Linux 内核发出的改变设备状态的事件。这里的设备可能是一个插入或拔出的新 USB 设备，或者是一个因浸入洒出的咖啡中而脱机的无线鼠标。
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In the years since then, Linux's library of recognized devices has grown enormously along with the sophistication of the process. And the star of that show is [udev][2]. Udev's job is to listen for events from the Linux kernel involving changes to the state of a device. It could be a new USB device that's plugged in or pulled out, or it might be a wireless mouse going offline as it's drowned in spilled coffee.
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udev 负责处理所有状态变更，比如指定访问设备使用的名称和权限。这些更改的记录可以通过 [dmesg][3] 获取。由于 dmesg 的输出通常有几千行，对结果进行过滤通常是聪明的选择。下面的例子说明了 Linux 如何识别我的 WiFi 接口。这个例子展示了我的无线设备使用的芯片组（**ath9k**）、启动过程早期阶段分配的原始名称（**wlan0**）、以及正在使用的又臭又长的永久名称（**wlxec086b1ef0b3**）：
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```
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$ dmesg | grep wlan
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[ 5.396874] ath9k_htc 1-3:1.0 wlxec086b1ef0b3: renamed from wlan0
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```
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我将在这篇文章中讨论为何每个人都可能想要使用一个类似的名称。在这个过程中，我会探索剖析 udev 的配置文件，然后展示如何更改 udev 的设置，包括编辑系统命名设备的方式。这篇文件基于我的新课程中的一个模块，[Linux 系统优化][4]。
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### 理解 udev 配置系统
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使用 systemd 的机器上，udev 操作由 **systemd-udevd** 守护进程管理，你可以通过常规的 systemd 方式使用 **systemctl status systemd-udevd** 检查 udev 守护进程的状态。
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严格来说，udev 试图将收到的每个系统事件与 **/lib/udev/rules.d/** 和 **/etc/udev/rules.d/** 目录下找到的规则进行匹配。规则文件包括匹配键和分配键，可用的匹配键包括 **action**、**name**、和 **subsystem**。这意味着如果探测到一个属于某个子系统的、带有特定名称的设备，就会给设备指定一个预设的配置。
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接着，“分配”键值对被拿来应用想要的配置。例如，你可以给设备分配一个新名称、将其关联到文件系统中的一个符号链接、或者限制为只能由特定的所有者或组访问。这是从我的工作站摘出的一条规则：
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```
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$ cat /lib/udev/rules.d/73-usb-net-by-mac.rules
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# Use MAC based names for network interfaces which are directly or indirectly
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# on USB and have an universally administered (stable) MAC address (second bit
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# is 0). Don't do this when ifnames is disabled via kernel command line or
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# customizing/disabling 99-default.link (or previously 80-net-setup-link.rules).
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IMPORT{cmdline}="net.ifnames"
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ENV{net.ifnames}=="0", GOTO="usb_net_by_mac_end"
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ACTION=="add", SUBSYSTEM=="net", SUBSYSTEMS=="usb", NAME=="", \
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ATTR{address}=="?[014589cd]:*", \
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TEST!="/etc/udev/rules.d/80-net-setup-link.rules", \
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TEST!="/etc/systemd/network/99-default.link", \
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IMPORT{builtin}="net_id", NAME="$env{ID_NET_NAME_MAC}"
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```
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**add** 动作告诉 udev，只要新插入的设备属于网络子系统，*并且*是一个 USB 设备，就执行操作。此外，如果我理解正确的话，只有设备的 MAC 地址由特定范围内的字符组成，并且 **80-net-setup-link.rules** 和 **99-default.link** 文件*不*存在时，规则才会生效。
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假定所有的条件都满足，接口 ID 会变成设备的 MAC 地址。还记得之前的 dmesg 信息显示我的接口名称从 **wlan0** 改成了讨厌的 **wlxec086b1ef0b3** 吗？那都是这条规则的功劳。我怎么知道？因为 **ec:08:6b:1e:f0:b3** 是设备的 MAC 地址（不包括冒号）。
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```
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$ ifconfig -a
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wlxec086b1ef0b3: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
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inet 192.168.0.103 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.0.255
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inet6 fe80::7484:3120:c6a3:e3d1 prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
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ether ec:08:6b:1e:f0:b3 txqueuelen 1000 (Ethernet)
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RX packets 682098 bytes 714517869 (714.5 MB)
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RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
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TX packets 472448 bytes 201773965 (201.7 MB)
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TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
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```
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Linux 默认包含这条 udev 规则，我不需要自己写。但是为什么费力进行这样的命名呢——尤其是看到这样的接口命名这么难使用后？仔细看一下包含在规则中的注释：
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```
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# Use MAC based names for network interfaces which are directly or indirectly
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# on USB and have an universally administered (stable) MAC address (second bit
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# is 0). Don't do this when ifnames is disabled via kernel command line or
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# customizing/disabling 99-default.link (or previously 80-net-setup-link.rules).
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```
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留意一下这个规则是如何专为基于 USB 的网络接口设计的。和 PCI 网络接口卡（NICs）不同，USB 设备很可能时不时地被移除或者替换，这意味着无法保证它们的 ID 不变。某一天 ID 可能是 **wlan0**，第二天却变成了 **wlan3**。为了避免迷惑应用程序，指定绝对 ID 给设备——就像分配给我的 USB 接口的 ID。
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### 操作 udev 的设置
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下一个示例中，我将从 [VirtualBox][5] 虚拟机里抓取以太网接口的 MAC 地址和当前 ID，然后用这些信息创建一个改变接口 ID 的 udev 新规则。为什么这么做？也许我打算从命令行操作设备，需要输入那么长的名称让人十分烦恼。下面是工作原理。
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改变 ID 之前，我需要关闭 [Netplan][6] 当前的网络配置，促使 Linux 使用新的配置。下面是 **/etc/netplan/** 目录下我的当前网络接口配置文件：
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```
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$ less /etc/netplan/50-cloud-init.yaml
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# This file is generated from information provided by
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# the datasource. Changes to it will not persist across an instance.
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# To disable cloud-init's network configuration capabilities, write a file
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# /etc/cloud/cloud.cfg.d/99-disable-network-config.cfg with the following:
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# network: {config: disabled}
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network:
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ethernets:
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enp0s3:
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addresses: []
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dhcp4: true
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version: 2
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```
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**50-cloud-init.yaml** 文件包含一个非常基本的接口定义，但是注释中也包含一些关闭配置的重要信息。为此，我将移动到 **/etc/cloud/cloud.cfg.d** 目录，创建一个名为 **/etc/cloud/cloud.cfg.d** 的新文件，插入 **network: {config: disabled}** 字符串。
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尽管我只在 Ubuntu 发行版上测试了这个方法，但它应该在任何一个带有 systemd 的 Linux（几乎所有的 Linux 发行版都有 systemd）上都可以工作。不管你使用哪个，都可以很好地了解编写 udev 配置文件并对其进行测试。
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接下来，我需要收集一些系统信息。执行 **ip** 命令，显示我的以太网接口名为 **enp0s3**，MAC 地址是 **08:00:27:1d:28:10**。
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```
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$ ip a
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2: enp0s3: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000
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link/ether 08:00:27:1d:28:10 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
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inet 192.168.0.115/24 brd 192.168.0.255 scope global dynamic enp0s3
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```
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现在，我要在 **/etc/udev/rules.d** 目录创建一个名为 **peristent-net.rules** 的新文件。我将给文件一个以较小的数字 10 开头的名称：
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```
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$ cat /etc/udev/rules.d/10-persistent-network.rules
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ACTION=="add", SUBSYSTEM=="net",ATTR{address}=="08:00:27:1d:28:10",NAME="eth3"
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```
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数字越小，Linux 越早执行文件，我想要这个文件早点执行。文件被添加时，包含其中的代码就会分配名称 **eth3** 给网络设备——只要设备的地址能够匹配 **08:00:27:1d:28:10**，即我的接口的 MAC 地址 。
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保存文件并重启计算机后，我的新接口名应该就会生效。我可能需要直接登陆虚拟机，使用 **dhclient** 手动让 Linux 为这个新命名的网络请求一个 IP 地址。在执行下列命令前，可能无法打开 SSH 会话：
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```
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$ sudo dhclient eth3
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```
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大功告成。现在你能够促使 udev 控制计算机按照你想要的方式引用一个 NIC，但更重要的是，你拥有了指明怎样处理*任何*发生故障的设备的工具。
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via: https://opensource.com/article/20/2/linux-systemd-udevd
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作者：[David Clinton][a]
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选题：[lujun9972][b]
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译者：[YungeG](https://github.com/YungeG)
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校对：[校对者ID](https://github.com/校对者ID)
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本文由 [LCTT](https://github.com/LCTT/TranslateProject) 原创编译，[Linux中国](https://linux.cn/) 荣誉推出
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[a]: https://opensource.com/users/dbclinton
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[b]: https://github.com/lujun9972
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[1]: https://opensource.com/sites/default/files/styles/image-full-size/public/lead-images/osdc_BUS_Apple_520.png?itok=ZJu-hBV1 (collection of hardware on blue backround)
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[2]: https://en.wikipedia.org/wiki/Udev
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[3]: https://en.wikipedia.org/wiki/Dmesg
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[4]: https://pluralsight.pxf.io/RqrJb
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[5]: https://www.virtualbox.org/
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[6]: https://netplan.io/
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