虚拟接口的奇妙世界：LoopBack、NULL、InLoopBack的不可思议之用

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在计算机网络的世界里，各种各样的接口和协议构成了网络通信的基础。而在网络设备管理和配置中，LoopBack接口、NULL接口和InLoopBack接口是一些特殊而重要的虚拟接口，它们虽然不太引人注目，但却在网络的稳定性、安全性和管理上扮演着关键角色。本文将深入介绍这三种接口，探讨它们的特性、用途以及如何在网络中合理使用它们，为网络管理者提供了有力的工具，以确保网络运行的顺畅和安全。

让我们直接开始！

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LoopBack接口

LoopBack接口是一种虚拟接口，它在创建后会将其物理层状态永久保持在up状态。这意味着，除非手动关闭LoopBack接口，否则它将一直保持在线状态。这一特性使得LoopBack接口在网络中具有重要的作用。

单端口环回

多端口环回

LoopBack接口的应用

LoopBack接口的应用非常广泛，主要表现在以下几个方面：

1. IP报文的源地址

LoopBack接口的地址常被配置为设备产生的IP报文的源地址。这是因为LoopBack接口地址非常稳定且是单播地址，通常将其视为设备的标志。在认证或安全等服务器上，可以配置允许或禁止携带LoopBack接口地址的报文通过。这相当于允许或禁止某台设备产生的报文通过，从而简化了报文过滤规则。但需要注意的是，将LoopBack接口地址用于IP报文源地址时，必须通过路由配置来确保LoopBack接口到目标的路由可达。此外，任何送到LoopBack接口的IP报文都会被认为是送往设备本身的，设备将不再转发这些报文。这一特性有助于提高网络的安全性。

2. 动态路由协议

LoopBack接口常用于动态路由协议。在一些动态路由协议中，当没有配置Router ID时，将选取所有LoopBack接口上数值最大的IP地址作为Router ID。这有助于确保Router ID的稳定性，因为LoopBack接口的地址不会改变，即使物理接口发生故障。在BGP（边界网关协议）中，为了使BGP会话不受物理接口故障的影响，可以将发送BGP报文的源接口配置成LoopBack接口。这可以确保BGP会话的持续性，即使某个物理接口出现问题。

LoopBack接口的重要性

1. 稳定性

LoopBack接口的特性之一是其物理层状态永远处于up状态。这意味着即使物理接口出现故障，LoopBack接口仍然可以正常运行。这对于确保网络的稳定性至关重要，特别是对于关键网络设备和服务。

2. 简化配置

将LoopBack接口地址用于设备标识和报文过滤可以简化网络配置。管理员可以根据LoopBack接口来定义策略和规则，而不必关心底层物理接口的变化。这有助于减少配置错误和提高网络的可管理性。

3. 路由稳定性

在路由协议中使用LoopBack接口作为Router ID可以提高路由稳定性。由于LoopBack接口的地址稳定，不受物理接口状态的影响，所以Router ID也会保持稳定。这有助于避免路由抖动和不必要的路由更新。

4. 安全性

使用LoopBack接口作为源地址可以增加网络的安全性。管理员可以更容易地配置策略来控制哪些设备可以产生报文，并确保这些报文是合法的。这有助于防止网络中的恶意活动和入侵。

LoopBack接口配置

华为/H3C

1. 进入系统视图：

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system-view

这一步将进入设备的系统视图，以便配置LoopBack接口以及其他网络参数。

1. 创建LoopBack接口并进入LoopBack接口视图：

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interface loopback interface-number

在这里，你需要替换 interface-number 为所需的LoopBack接口编号（通常是一个数字）。这个命令将创建一个LoopBack接口并进入LoopBack接口的配置视图，以便对其进行详细配置。

1. 配置接口描述信息：

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description text

你可以为LoopBack接口配置一个描述信息，这个描述信息可以帮助你更好地理解接口的用途和功能。将 text 替换为你想要的描述文本。

缺省情况下，接口描述信息为 "接口名 Interface"，例如 "LoopBack1 Interface"。

1. 配置接口的期望带宽：

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bandwidth bandwidth-value

使用这个命令来配置LoopBack接口的期望带宽。将 bandwidth-value 替换为所需的带宽值，通常以 kbit/s 为单位。这个值可以用于路由算法中，以帮助选择最佳的路径。

缺省情况下，LoopBack接口的期望带宽为0 kbit/s。

1. 恢复当前接口的缺省配置：

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default

如果需要恢复LoopBack接口的某些配置项到缺省状态，可以使用这个命令。这将取消之前设置的任何配置项，并将它们恢复为默认值。

1. 开启LoopBack接口：

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undo shutdown

默认情况下，LoopBack接口创建后永远处于开启状态。如果不小心将其关闭，可以使用这个命令来重新启用LoopBack接口。

思科

1. 进入全局配置模式：

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configure terminal

这将进入思科设备的全局配置模式，以便进行接口配置以及其他全局设置。

1. 创建LoopBack接口并进入LoopBack接口视图：

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interface Loopback interface-number

与通用命令相似，你需要替换 interface-number 为所需的LoopBack接口编号（通常是一个数字）。这个命令将创建一个LoopBack接口并进入LoopBack接口的配置视图，以便进行进一步的配置。

1. 配置接口描述信息：

代码语言：txt复制

description text

与通用命令一样，你可以为LoopBack接口配置一个描述信息，以帮助你更好地理解接口的用途和功能。将 text 替换为你想要的描述文本。

默认情况下，接口描述信息为 "Loopback interface-number"，例如 "Loopback 1"。

1. 配置接口的IP地址：

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ip address ip-address subnet-mask

使用这个命令为LoopBack接口配置IP地址和子网掩码。将 ip-address 替换为所需的IP地址，将 subnet-mask 替换为子网掩码。这是LoopBack接口的关键配置项，因为它定义了接口的网络标识。

1. 恢复当前接口的缺省配置：

代码语言：txt复制

default interface Loopback interface-number

如果需要恢复LoopBack接口的某些配置项到缺省状态，可以使用这个命令。这将取消之前设置的任何配置项，并将它们恢复为默认值。

1. 开启LoopBack接口：

代码语言：txt复制

no shutdown

默认情况下，LoopBack接口创建后永远处于开启状态。如果不小心将其关闭，可以使用 no shutdown 命令来重新启用LoopBack接口。

NULL接口

NULL接口是一种虚拟接口，它有一些特殊的属性，使其在网络设备中具有独特的地位。与常规网络接口不同，NULL接口永远处于up（启用）状态，但却不能转发数据报文，也不能配置IP地址和链路层协议。这使得它成为一种特殊用途的接口，用于管理和安全性的目的。

使用空接口进行过滤

NULL接口的功能

1. 数据丢弃

NULL接口最常见的用途是丢弃数据报文。当网络管理员希望某些特定的数据流不通过网络设备时，可以将这些流量路由到NULL接口。由于NULL接口不执行任何数据转发操作，所有传送到它的数据都将被静默地丢弃。这对于实现网络流量过滤和策略执行非常有用。

2. 简化配置

使用NULL接口可以简化网络配置。相比于配置复杂的访问控制列表（ACL）来过滤流量，将不需要的流量路由到NULL接口可能更加简单和直观。这特别适用于那些希望快速实施简单规则的情况，例如，丢弃来自特定源或目标的数据流。

3. 安全性

NULL接口也用于提高网络安全性。通过将潜在的恶意流量路由到NULL接口，管理员可以隔离和丢弃潜在的威胁，而不会影响正常的网络通信。这有助于防止网络攻击和入侵，为网络提供额外的保护层。

4. 管理和监控

在网络管理中，NULL接口可以用于监控和记录特定类型的流量。管理员可以将某些流量路由到NULL接口，以便进行分析和审计。这有助于了解网络上发生的事件和流量模式，从而支持网络性能的优化和故障排除。

NULL接口的配置（华为/H3C）

1. 进入系统视图：

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system-view

这将进入设备的系统视图，以便进行接口配置以及其他全局设置。

1. 进入NULL接口视图：

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interface null 0

请注意，设备上已经存在一个名为NULL0的NULL接口，用户不能创建或删除它。因此，只需要进入NULL0接口视图即可。在这里，你可以配置NULL接口的相关设置。

1. 配置接口描述信息（可选）：

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description text

你可以为NULL接口配置一个描述信息，以帮助你更好地理解接口的用途和功能。将 text 替换为你想要的描述文本。

缺省情况下，NULL0接口的描述信息通常为 "NULL0 Interface"。

1. 恢复当前接口的缺省配置（可选）：

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default interface null 0

如果需要恢复NULL接口的某些配置项到缺省状态，可以使用这个命令。这将取消之前设置的任何配置项，并将它们恢复为默认值。

InLoopBack接口

InLoopBack接口是一种虚拟接口，由系统自动创建，而用户不能进行配置或删除。它通常是设备操作系统中的一个固定接口，无法像其他物理接口一样配置。与常规接口不同，InLoopBack接口的存在是隐形的，用户很少直接感知到它的存在。它的主要特点是其物理层和链路层协议永远处于up（启用）状态。

InLoopBack接口的功能

1. 报文的路由和转发

InLoopBack接口主要用于实现报文的路由和转发。当任何IP报文送到InLoopBack接口时，设备会将其认为是送往设备本身的。这意味着设备不再尝试将这些报文转发到其他网络节点，而是将它们传递给设备本身的处理程序或协议栈。这一特性对于确保设备自身的稳定性和安全性至关重要。

2. 稳定性

InLoopBack接口的物理层和链路层协议始终保持up状态。这意味着无论其他物理接口的状态如何，InLoopBack接口都可以用于设备的内部通信和自我测试。这有助于确保设备在出现其他接口故障或变化时仍然能够正常运行。

InLoopBack接口的重要性

尽管InLoopBack接口通常处于幕后，但它在网络稳定性和可用性方面发挥了至关重要的作用。

1. 自我识别

InLoopBack接口的存在使得设备可以自我识别并处理发送到自己的报文。这确保了设备可以正常运行，即使它处于复杂的网络拓扑中，其中其他物理接口可能会发生故障或状态变化。

2. 内部通信

InLoopBack接口用于设备内部的通信。在某些情况下，设备的不同部分需要相互通信，以执行各种任务，例如路由更新、自我测试或状态监控。InLoopBack接口提供了一种可靠的方式来实现这种内部通信。

3. 网络稳定性

InLoopBack接口的up状态确保了设备的基本稳定性。即使其他物理接口出现问题，设备仍然可以使用InLoopBack接口进行自我保护和自我维护，从而减少了网络故障对设备的影响。

LoopBack接口、NULL接口和InLoopBack接口显示和维护

显示LoopBack接口的相关信息：

要显示LoopBack接口的信息，可以使用以下命令：

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display interface loopback [ interface-number ] [ brief [ description | down ] ]

• interface-number：可选项，用于指定特定的LoopBack接口编号。
• brief：可选项，用于显示简要信息，包括描述、状态等。
• description：可选项，用于显示接口的描述信息。
• down：可选项，用于显示状态为down的接口信息。

示例：

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display interface loopback 0 brief

这个命令将显示LoopBack接口0的简要信息，包括状态和描述。

显示NULL接口的状态信息：

要显示NULL接口的状态信息，可以使用以下命令：

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display interface null [ 0 ] [ brief [ description | down ] ]

• 0：NULL接口的编号，默认为0。
• brief：可选项，用于显示简要信息，包括描述、状态等。
• description：可选项，用于显示接口的描述信息。
• down：可选项，用于显示状态为down的接口信息。

示例：

代码语言：txt复制

display interface null brief

这个命令将显示所有NULL接口的简要信息。

显示InLoopBack接口的相关信息：

要显示InLoopBack接口的信息，可以使用以下命令：

代码语言：txt复制

display interface inloopback [ 0 ] [ brief [ description | down ] ]

• 0：InLoopBack接口的编号，默认为0。
• brief：可选项，用于显示简要信息，包括描述、状态等。
• description：可选项，用于显示接口的描述信息。
• down：可选项，用于显示状态为down的接口信息。

示例：

代码语言：txt复制

display interface inloopback brief

这个命令将显示所有InLoopBack接口的简要信息。

清除NULL接口的统计信息：

要清除NULL接口的统计信息，可以使用以下命令：

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reset counters interface null [ 0 ]

示例：

代码语言：txt复制

reset counters interface null 0

这个命令将清除NULL接口0的统计信息，包括接收和发送的数据包数量等。

LoopBack接口、NULL接口和InLoopBack接口三者对比

LoopBack接口：

1. 特性：
   • LoopBack接口是一种虚拟接口，可以由用户手动创建和配置。
   • 可以配置IP地址和其他接口参数。
   • 物理层状态默认处于up状态。
   • 通常用于设备的标识、路由、测试等多种目的。
2. 用途：
   • 用于标识设备。
   • 用于配置设备的标志性IP地址。
   • 在路由协议中用作Router ID。
   • 用于本地测试和诊断。

NULL接口：

1. 特性：
   • NULL接口是一种虚拟接口，不能由用户手动创建或删除。
   • 不能配置IP地址和链路层协议。
   • 物理层状态永远处于up状态。
   • 用于丢弃不需要的流量，而不需要复杂的ACL配置。
2. 用途：
   • 用于丢弃特定流量，以简化流量过滤。
   • 帮助提高网络的安全性，防止恶意流量传播。
   • 简化配置，减少网络管理的复杂性。

InLoopBack接口：

1. 特性：
   • InLoopBack接口是一种虚拟接口，由系统自动创建，用户不能手动配置或删除。
   • 不能配置IP地址和链路层协议。
   • 物理层状态永远处于up状态。
   • 用于报文的路由和转发，将送到InLoopBack接口的IP报文视为送往设备本身。
2. 用途：
   • 用于设备自我识别和处理报文。
   • 用于内部通信，确保设备的稳定性。
   • 帮助提高网络的可用性，即使其他物理接口出现问题，设备仍能正常运行。

核心区别

特性/接口类型	LoopBack接口	NULL接口	InLoopBack接口
创建和删除	用户手动创建	自动创建	自动创建
配置IP地址	是	否	否
物理层状态	始终处于up状态	始终处于up状态	始终处于up状态
用途	设备标识、路由、测试	丢弃不需要的流量、简化配置、提高安全性	设备自我识别、内部通信、确保稳定性和可用性

2023腾讯·技术创作特训营第三期 loopback 接口

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