Linux 网络管理之争：systemd-networkd vs NetworkManager

引言

在 Linux 系统中，网络配置管理是一个基础且重要的议题。Ubuntu 从 17.10 版本开始引入 Netplan 作为统一的网络配置工具，而 Netplan 背后支持两种渲染器（Renderer）：systemd-networkd 和 NetworkManager。理解两者的区别，对于系统管理员和运维人员来说至关重要。

本文将深入剖析这两种网络管理工具的设计理念、适用场景、优缺点，并通过实际案例帮助你做出正确的选择。

一、Netplan：统一的配置入口

1.1 什么是 Netplan？

Netplan 是 Ubuntu 推出的网络配置抽象层工具，它使用 YAML 格式的配置文件（位于 /etc/netplan/ 目录），将这些高级配置转换为底层网络管理工具的具体配置文件。

核心思想：用户只需要写一份 YAML 配置，Netplan 负责将其翻译成 systemd-networkd 或 NetworkManager 能理解的格式。

1.2 Netplan 配置文件示例

network:
  version: 2
  renderer: networkd    # 或 NetworkManager
  ethernets:
    eth0:
      dhcp4: true
      addresses:
        - 192.168.1.100/24
      routes:
        - to: default
          via: 192.168.1.1
      nameservers:
        addresses: [8.8.8.8, 1.1.1.1]

二、systemd-networkd：轻量级的系统网络管理

2.1 概述

systemd-networkd 是 systemd 生态的一部分，是一个轻量级的网络管理守护进程。它设计简洁、资源占用少，非常适合服务器环境。

2.2 核心特点

特点说明
轻量级内存占用小，无额外依赖
配置简单基于 .network 配置文件
稳定可靠专注于基础网络功能
无图形界面纯命令行管理
启动早系统启动早期即可加载

2.3 配置示例

Netplan 配置 systemd-networkd 时，会生成类似 /run/systemd/network/10-netplan-eth0.network 的文件：

[Match]
Name=eth0

[Network]
DHCP=ipv4

[Address]
Address=192.168.1.100/24

[Route]
Destination=0.0.0.0/0
Gateway=192.168.1.1

2.4 常用命令

# 查看网络状态
networkctl status
networkctl status eth0

# 查看链路状态
networkctl list

# 重启网络
sudo systemctl restart systemd-networkd

2.5 适用场景

  • ✅ 服务器（配置固定，不需要频繁改动）
  • ✅ 容器环境（Docker、LXC 等）
  • ✅ 嵌入式系统（资源受限）
  • ✅ 最小化安装（不需要图形界面）
  • ✅ 需要最大稳定性的生产环境

三、NetworkManager：全功能的网络管理

3.1 概述

NetworkManager 是一个功能丰富的网络管理守护进程，最初为桌面环境设计，现已广泛应用于服务器领域。它提供了强大的网络管理能力，支持各种网络类型。

3.2 核心特点

特点说明
功能丰富支持 WiFi、VPN、蓝牙、移动宽带等
自动切换自动检测并切换网络连接
GUI 支持提供图形界面和 Web 管理
命令行工具nmcli 功能强大
多种管理方式GUI、CLI、API、Web

3.3 配置方式

NetworkManager 支持多种配置方式：

方式一：命令行（nmcli）

# 创建连接
nmcli con add type ethernet ifname eth0 con-name eth0

# 设置静态IP
nmcli con mod eth0 ipv4.addresses 192.168.1.100/24
nmcli con mod eth0 ipv4.gateway 192.168.1.1
nmcli con mod eth0 ipv4.dns "8.8.8.8 1.1.1.1"
nmcli con mod eth0 ipv4.method manual

# 激活连接
nmcli con up eth0

方式二：文本界面（nmtui）

nmtui

方式三：Web 界面（Cockpit）

通过 Cockpit 的 Web 界面管理网络。

方式四：图形界面（GNOME Settings）

3.4 常用命令

# 查看设备状态
nmcli dev status

# 查看连接
nmcli con show
nmcli con show eth0 --active

# 查看详细信息
nmcli dev show eth0

# 重启网络
sudo systemctl restart NetworkManager

3.5 适用场景

  • ✅ 桌面环境（需要管理 WiFi、VPN 等）
  • ✅ 笔记本（需要切换不同网络）
  • ✅ 使用 Cockpit 管理的服务器
  • ✅ 需要 Web 界面管理网络的场景
  • ✅ 需要 VPN、WiFi 等功能的环境
  • ✅ 动态网络环境（频繁变动）

四、详细对比表

对比维度systemd-networkdNetworkManager
设计目标轻量级基础网络全功能网络管理
资源占用⭐ 很低⭐⭐ 中等
配置难度⭐⭐ 中等⭐ 简单
配置文件/run/systemd/network/*.network/etc/NetworkManager/system-connections/*.nmconnection
命令行工具networkctlnmcli
图形界面❌ 不支持✅ 支持
Web 管理❌ 不支持✅ 支持（Cockpit）
WiFi 支持⚠️ 有限✅ 完善
VPN 支持❌ 不支持✅ 支持
自动切换❌ 不支持✅ 支持
动态检测⚠️ 有限✅ 完善
Cockpit 管理⚠️ 只读（未管理）✅ 可读写（已管理）
启动速度⭐⭐⭐ 最快⭐⭐ 中等
适用场景服务器、容器桌面、动态环境

五、通过 Netplan 切换渲染器

5.1 查看当前渲染器

# 查看完整状态
sudo netplan status --all

# 输出示例（systemd-networkd）
# eth0: UP (networkd: eth0)

# 输出示例（NetworkManager）
# eth0: UP (NetworkManager: eth0)

5.2 切换到 systemd-networkd

network:
  version: 2
  # 不指定 renderer 或指定为 networkd
  renderer: networkd
  ethernets:
    eth0:
      dhcp4: true

5.3 切换到 NetworkManager

network:
  version: 2
  renderer: NetworkManager  # 关键区别
  ethernets:
    eth0:
      dhcp4: true

5.4 切换后的影响

# 切换前 - systemd-networkd
sudo netplan apply
# 配置写入 /run/systemd/network/
# systemd-networkd 负责管理

# 切换后 - NetworkManager
sudo netplan apply
# 配置写入 NetworkManager 连接
# NetworkManager 负责管理

六、实际场景选择指南

6.1 选择 systemd-networkd 的场景

场景一：生产服务器（固定IP）
├── 配置稳定，不需要频繁更改
├── 资源优化，节省内存
└── 使用命令行管理即可

场景二：Docker/Kubernetes 节点
├── 网络配置简单
├── 减少依赖，提高稳定性
└── 容器网络由 Docker/K8s 管理

场景三：嵌入式/IoT 设备
├── 资源限制严格
├── 功能需求简单
└── 启动速度快

6.2 选择 NetworkManager 的场景

场景一：使用 Cockpit 管理
├── 需要 Web 界面配置网络
├── 方便远程管理
└── 可视化操作降低错误

场景二：桌面/笔记本
├── 需要连接 WiFi
├── 经常切换网络（办公/家庭/咖啡厅）
└── 需要 VPN 支持

场景三：开发测试环境
├── 频繁修改网络配置
├── 需要快速调整
└── 用户体验优先

6.3 决策流程图

开始
  │
  ▼
是否使用 Cockpit 等 Web 工具管理？
  │
  ├─── 是 ──→ 使用 NetworkManager
  │
  ▼
是否经常变更网络配置？
  │
  ├─── 是 ──→ 使用 NetworkManager
  │
  ▼
是否需要 WiFi/VPN 等功能？
  │
  ├─── 是 ──→ 使用 NetworkManager
  │
  ▼
是否对资源占用敏感？
  │
  ├─── 是 ──→ 使用 systemd-networkd
  │
  ▼
是否为生产服务器？
  │
  ├─── 是 ──→ 使用 systemd-networkd（推荐）
  │
  ▼
使用 systemd-networkd

七、实战案例：从 systemd-networkd 切换到 NetworkManager

7.1 初始状态

$ cat /etc/netplan/50-cloud-init.yaml
network:
  version: 2
  ethernets:
    eth0:
      dhcp4: true
      match:
        macaddress: 52:54:00:c4:86:b2
      set-name: eth0

$ sudo netplan status --all
● 2: eth0 ethernet UP (networkd: eth0)

7.2 执行切换

# 1. 修改配置
sudo vi /etc/netplan/50-cloud-init.yaml
# 添加 renderer: NetworkManager

# 2. 修复权限
sudo chmod 600 /etc/netplan/50-cloud-init.yaml

# 3. 应用配置
sudo netplan apply

# 4. 重启 NetworkManager
sudo systemctl restart NetworkManager

7.3 验证结果

$ sudo netplan status --all
● 2: eth0 ethernet UP (NetworkManager: eth0)

$ nmcli dev status
DEVICE  TYPE      STATE      CONNECTION
eth0    ethernet  connected  netplan-eth0
lo      loopback  unmanaged  --
docker0 bridge    unmanaged  --

7.4 Cockpit 界面变化

切换前（systemd-networkd）切换后（NetworkManager）
显示”未管理的接口”显示”已管理”
只能查看网络信息可以修改 IP、DNS、网关
灰色不可点击可点击进入配置界面
无法在 Web 修改完全 Web 可配置

八、常见问题解答

Q1：可以同时使用两者吗？

不建议。同时使用会导致网络配置冲突，可能出现网络不稳定。应该选择其一作为主要管理工具。

Q2：切换后会丢失 IP 吗？

切换过程中可能短暂断网，但 netplan apply 会平滑迁移。建议在本地操作，避免远程切换导致连接中断。

Q3：如何完全禁用 NetworkManager？

sudo systemctl stop NetworkManager
sudo systemctl disable NetworkManager
sudo systemctl mask NetworkManager

Q4：如何恢复使用 systemd-networkd？

# 移除 renderer: NetworkManager
sudo vi /etc/netplan/*.yaml
# 删除 renderer 行或改为 networkd

sudo netplan apply
sudo systemctl restart systemd-networkd

Q5：两者可以共存但管理不同接口吗？

可以，但不推荐。例如让 NetworkManager 管理 WiFi，systemd-networkd 管理有线网。但配置复杂，容易出错。

九、最佳实践建议

生产环境

  • 推荐：systemd-networkd
  • 原因：稳定、轻量、资源占用少
  • 配置方式：Netplan YAML 配置

使用 Cockpit 的环境

  • 推荐：NetworkManager
  • 原因：Web 界面管理网络
  • 配置方式：Cockpit + Netplan

开发测试环境

  • 推荐：NetworkManager
  • 原因：灵活方便
  • 配置方式：nmcli / Cockpit

十、总结

systemd-networkdNetworkManager
一句话描述轻量级服务器网络管理全功能网络管理套件
最佳场景稳定服务器、容器桌面、动态环境
Cockpit 管理只读完全控制
推荐选择生产服务器使用 Web 管理的服务器

附录：常用命令速查

systemd-networkd

networkctl status          # 查看所有接口
networkctl status eth0     # 查看特定接口
networkctl list            # 列出所有接口
sudo systemctl restart systemd-networkd  # 重启服务

NetworkManager

nmcli dev status           # 设备状态
nmcli con show             # 所有连接
nmcli con show eth0        # 特定连接
nmcli dev show eth0        # 设备详情
sudo systemctl restart NetworkManager   # 重启服务

希望这篇文章能帮助你理解 systemd-networkd 和 NetworkManager 的区别，并做出适合自己场景的选择。如有疑问，欢迎交流讨论！

作者

老丹

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