.. _ifaces:

Interfaces
**********
El *kernel* de *Linux* nombra las interfaces físicas de red con un nombre que
identifica su tipo seguido de un ordinal que permite distinguirlas en caso de
que haya varias de un mismo tipo. De este modo, las interfaces *ethernet* se
nombran *eth0*, *eth1*, *eth2*, etc. o las interfaces inalámbricas *wlan0*,
*wlan1*, etc. Por su parte, la `interfaz virtual de loopback
<https://es.wikipedia.org/wiki/Loopback>`_ siempre recibe el nombre *lo*.

El problema de esta nomenclatura es su impredecibilidad. Sus nombres se asignan
al cargar su driver correspondiente después de haber sido detectadas y, si hay
varias, no hay garantías de que la asignación de nombres se producza siempre en
el mismo orden. Por ello, en un equipo con dos interfaces *ethernet* podría ocurrir
que una interfaz que en un arranque se detectó como *eth0* se detecte como
*eth1* en un arranque posterior, lo cual puede tener consecuencias catastróficas
si se usaron los nombres de las interfaces para definir reglas en el
:ref:`cortafuegos <firewall>`. Es por esto que :ref:`SystemD <systemd>`, desde
su versión **147** y en conjunción con :program:`udev`, establece un sistema
predecible de nombres que :ref:`más adelante discutiremos <iface-names>`\ [#]_.

.. note:: Este epígrafe se limita a discutir sobre las interfaces **físicas**.
   Algunos tipos de interfaces virtuales se irán introduciendo bajo epígrafes
   posteriores y otros ya han aparecido en algunas partes del manual (p.e.
   :ref:`VPN <vpn>`).

.. _iface-detect:

Detección
=========
Como ocurre con todo el *hardware* durante el proceso de arranque, las tarjetas
se detectan automáticamente y podemos consultar en el registro o a través de
alguna utilidad adecuada cómo se identificaron ante el núcleo. Por ejemplo, si
las tarjetas son |PCI|, podremos usar :manpage:`lspci`::

   # lspci | grep -i controler
   [...]
   01:00.0 Network controller: Qualcomm Atheros QCA6174 802.11ac Wireless Network Adapter (rev 32)
   02:00.0 Ethernet controller: Realtek Semiconductor Co., Ltd.  RTL8111/8168/8411 PCI Express Gigabit Ethernet Controller (rev 15)
   [...]

Las tarjetas que estén soportadas (esto es, aquellas para las que existe un
controlador), recibirán un nombre y aparecen listadas dentro de la jerarquía de
:file:`/sys`::

   $ ls /sys/class/net
   eno1 lo wlp1s0

Como puede verse ahí aparecen las dos tarjetas físicas, *eno1* y *wlp1s0*\ [#]_
(además de la interfaz de *loopback*), señal de que para ambas había un *driver*
adecuado.

También es posible consultar las interfaces con :ref:`ip <ip>`::

   $ ip link show
   1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN mode DEFAULT
   group default qlen 1000
       link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
   2: eno1: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state DOWN
   mode DEFAULT group default qlen 1000
       link/ether 8c:47:be:45:9a:06 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
   3: wlp1s0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP
   mode DORMANT group default qlen 1000
       link/ether 5c:ba:ef:5c:9e:bf brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

Esta orden devuelve más información. Por ejemplo, podemos saber que *eno1* no
tiene conectado el cable, puesto que no aparece *LOWER_UP* en su descripción.

.. _iface-names:

Nombre
======
¿Cómo nombran los *linuces* actuales que utilizan :program:`SystemD` las
interfaces de red? La explicación superficial se encuentra en el artículo
`Predictable Network Interface Names
<https://systemd.io/PREDICTABLE_INTERFACE_NAMES/>`_, que conviene complementar
al menos con la página de manual de :manpage:`systemd.net-naming-scheme`.

Para construir el nombre se utilizan dos letras para identificar el tipo de
interfaz física (*en* para *ethernet* o *wl* para interfaz *wifi*)\ [#]_ seguido
de una identificación predecible y única para cada interfaz. Para contruir este
identificador :program:`SystemD` puede utilizar hasta cinco estrategias
distintas:

*onboard* (**o**)
   para la que se utiliza un índice que asigna el *firmware* a los dispositivos
   integrados. Por ejemplo, *eno1*.

*slot* (**s**)
   para la que se utiliza un número asociado a la ranura |PCI| utilizada. Por
   ejemplo, *ens1*.

*path* (**p**)
   para la que se utiliza la localización física del conector. Por ejemplo,
   para las dos tarjetas antes detectadas los nombres serán *wlp1s0* y *enp2s0*,
   puesto que la salida de :command:`lspci` nos las ubica en :kbd:`01:00.0` y
   :kbd:`02:00.0` respectivamente.

*mac* (**x**)
   para la que se utiliza la dirección |MAC| de la tarjeta. Por ejemplo,
   *enx8c47be459a06* para la interfaz *ethernet* de nuestro ejemplo (véase la
   salida de :code:`ip link show`)

nombre clásico
   la cual no es en realidad una estrategia predecible: simplemente es el nombre
   clásico que asigna el *kernel* a la interfaz. Se nombrará así, si no ha
   habido forma de nombrarla mediante un nombre predecible.

.. note:: Las interfaces, además, permiten ser :ref:`renombradas arbitrariamente
   <iface-rename>`.

Por lo general, las tarjetas no pueden ser nombradas mediante todas las
estrategias. Por ejemplo, la interfaz *eno1*::

   $ udevadm test-builtin net_id /sys/class/net/eno1 2>/dev/null
   ID_NET_NAMING_SCHEME=v245
   ID_NET_NAME_MAC=enx8c47be459a06
   ID_NET_NAME_ONBOARD=eno1
   ID_NET_LABEL_ONBOARD=Realtek RTL8111H
   ID_NET_NAME_PATH=enp2s0

tiene disponibles nombres para tres estrategias (*mac*, *onboard* y *path*),
mientras que *wlp1s0* para solamente dos (*mac* y *path*)::

   $ udevadm test-builtin net_id /sys/class/net/eno1 2>/dev/null
   ID_NET_NAMING_SCHEME=v245
   ID_NET_NAME_MAC=wlx5cbaef5c9ebf
   ID_OUI_FROM_DATABASE=CHONGQING FUGUI ELECTRONICS CO.,LTD.
   ID_NET_NAME_PATH=wlp1s0

Bien, entonces, ¿qué estrategia se sigue si hay varias disponibles? La respuesta
la tiene el archivo :file:`/lib/systemd/network/99-default.link`. Ahí se podrá
observar cuál es la precedencia de cada estrategia y se verá que la de *onboard*
es mayor que la de *path*. Por esa razón, la interfaz cableada se nombró como
*eno1* y no como *enp2s0*.

.. note:: Compruebe si en el mismo directorio hay algún otro archivo de
   extensión :kbd:`.link` con menor número que afecte al nombrado. En *Debian*
   lo hay, aunque sólo afecta al nombrado de las interfaces |USB|.

.. note:: Si por alguna razón se prefiere prescindir de las estrategias de
   nombrado predecible, basta con añadir el parámetro de arranque
   :code:`net.ifnames=0` editando :file:`/etc/default/grub`\ [#]_.

.. _iface-rename:

Renombrado
==========
Es posible alterar los nombres asignados a una o varias interfaces creando
archivos de extensión :kbd:`.link` dentro del directorio
:file:`/etc/systemd/network`. Para ello hay que tener presente que:

.. _systemd-politica-conf:

#. Para los archivos hay, en principio, dos ubicaciones posibles\ [#]_:
   :file:`/lib/systemd/network` y la citada :file:`/etc/systemd/network`. La
   primera debe reservarse para las configuraciones predefinidas en los
   empaquetados de *Debian*, por lo que nos limitaremos a escribir sólo en la
   segunda de las ubicaciones.
#. Los archivos, con independencia de cuál sea su ubicación, se ordenan
   alfabéticamente según su nombre y se asignará sólo la configuración del primer
   archivo aplicable.
#. En caso de que los nombres de las dos ubicaciones coincidan tiene prevalencia
   el incluido en :file:`/etc/systemd/network` y el menos prioritario no tendrá
   efecto alguno. Como consecuencia, si el prevalente es un archivo vacío
   o un enlace simbólico a :file:`/dev/null`, no habrá configuración relacionada
   con estos archivos\ [#]_.
#. Para añadir configuración a un archivo podemos crear un subdirectorio que
   al mismo nombre añada :file:`.d` (p.e.
   :file:`/etc/systemd/network/99-network.link.d/` para
   :file:`/lib/systemd/network/99-network.link`) y dentro de él crear archivos
   con extensión :file:`.conf`\ [#]_. En caso de haber varios archivos se
   mezclan en orden alfabético. Tal estrategia ya la hemos visto al :ref:`editar
   servicios <systemd-edicion>`.
#. Los archivos, en `formato ini
   <https://es.wikipedia.org/wiki/INI_(extensi%C3%B3n_de_archivo)>`_, se
   componen, fundamentalmente, de dos secciones:

   * :kbd:`[Match]`, que incluye directivas para determinar si el archivo es
     aplicable a una interfaz. Para que sea aplicable deben satisfacerse
     **todas** las directivas.
   * :kbd:`[Link]`, que incluye las directivas de configuración

   .. note:: Además del nombre, los archivos :file:`.link`, permiten definir
      otras características de la interfaz para las cuales se ha usado
      tradicionalmente :manpage:`ethtool` (p.e la  velocidad de transmisión).
      También permite redefinir la dirección |MAC|. Échele un ojo al manual de
      :manpage:`systemd.link`.

#. Para asegurarnos de cuál es el archivo que se ha aplicado a una interfaz,
   podemos ejecutar la orden::

      $ udevadm info --query=property --value --property=ID_NET_LINK_FILE /sys/class/net/eno1
      /usr/lib/systemd/network/99-default.link

Por tanto, si escribiéramos:

.. code-block:: ini

   # /etc/systemd/network/98-default.link
   [Match]
   OriginalName=*

   [Link]
   NamePolicy=mac

y, con todas las interfaces **desactivas**, forzásemos el renombrado::

   # systemctl restart systemd-udev-trigger

las dos interfaces anteriores pasarían a formar el nombre a partir de su |MAC|.
Podemos, por supuesto, dar un nombre concreto a una interfaz (a ser posible que
no coincida con un nombre clásico para evitar problemas):

.. code-block:: ini

   # /etc/systemd/network/70-cableada.link
   [Match]
   Path=pci-0000:02:00.0

   [Link]
   Name=cable0

donde para referir la interfaz hemos preferido usar su *path* inmutable, el cual
puede consultarse cuál es con::

   $ udevadm info --query=property --value --property=ID_PATH /sys/class/net/eno1
   pci-0000:02:00.0

Una alternativa sería mantener el nombre predecible y añadir como nombre
alternativo el que gustemos\ [#]_, para lo cual podríamos hacer::

   # ln -s /lib/systemd/network/99-default.link /etc/systemd/network/98-cableada.link
   # mkdir /etc/systemd/network/98-cableada.link.d
   # cat > /etc/systemd/network/98-cableada.link.d/alternativo.conf
   [Match]
   Path=pci-0000:02:00.0

   [Link]
   AlternativeName=cable0

.. note:: Nótese que la configuración de :file:`98-cableada.link` sólo afectará
   a la interfaz de cable y no a la inalámbrica, porque el archivo resultante
   de aplicar tal configuración y la incluida en el subdirectorio
   correspondiente contiene dos condiciones en :kbd:`[Match]`: la general que
   cumple cualquier interfaz y la de :kbd:`Path=` que sólo cumple ella.

.. _initrd.img-ifaces:

.. warning:: Tenga presente que el nombrado de interfaces se incluye también en
   el arranque temprano incluido en el archivo :file:`initrd.img` de su sistema.
   Podría darse que intente cambiar el nombre de una interfaz editando los
   archivos como se ha indicado y no tenga efecto la configuración, porque la
   interfaz ya se nombró en tal arranque temprano y dentro de :file:`initrd.img` no
   se haya obrado ningún cambio\ [#]_. Si es así, puede probar a regenerar el
   archivo::

      # update-initramfs -u

.. Interfaces dummy
   alias

.. rubric:: Notas al pie

.. [#] Para *linuces* sin :program:`SystemD` o con una versión anterior a la
   v147, pero que usan :program:`udev` (p.e. *Debian Jessie*) la solución para
   evitar la impredicibilidad era añadir una regla de :program:`udev` que
   definiera el nombre a partir, por ejemplo, de su dirección |MAC|. En
   *Debian*, de hecho, cada vez que se detectaba una nueva interfaz se apuntaba
   automáticamente una nueva regla en
   :file:`/etc/udev/rules.d/70-persistent-net.rules`:

   .. code-block:: bash

       # PCI device 0x10ec:0x8167 (r8169)
       SUBSYSTEM=="net", ACTION=="add", DRIVERS=="?*", ATTR{address}=="00:1a:4d:32:4f:04", ATTR{dev_id}=="0x0", ATTR{type}=="1", KERNEL=="eth*", NAME="eth0"

   Por supuesto, el archivo se podía editar a voluntad, sobre todo, si
   cambiábamos una interfaz de red (quizás por haberse estropeado) y deseábamos
   que la nueva asumiera su mismo papel. De este modo, la nueva tomaba el nombre
   de la antigua, cosa que jamás habría ocurrido si hubieras dejado la adición
   automática, puesto que este automatismo asignaba a la interfaz un nombre que
   no estuviera ya registrado. Así, si el equipo tenía una interfaz (*eth0*),
   tal regla se apuntaba automática en el archivo. Al cambiar la tarjeta, el
   sistema apuntaba la nueva tarjeta, pero al estar ocupado el nombre *eth0* ya
   con una regla, creaba otra regla utilizando el siguiente disponible (*eth1*).
   Consecuentemente, la tarjeta no se llamaba igual a menos que editáramos el
   archivo para corregir la circunstancia: borrar la antigua regla y que la
   nueva refiriera el nombre *eth0*.

.. [#] Con nombres que por ahora nos resultarán extrañísimos y que el *kernel*
   habría nombrado como *eth0* y *wlan0*.

.. [#] La relación completa está en la página de manual antes mencionada.

.. [#] Y en el remototísimo caso de que estuviera instalado el programa
   :command:`biosdevname` también :code:`biosdevname=0`.

.. [#] En realidad, hay otras dos ubicaciones posibles (véase
   :manpage:`systemd.link`), una de las cuales es volátil; pero lo más probable
   es que nos baste con manejar las dos citadas.

.. [#] Por tanto, hay un segundo método para deshabilitar los nombres
   predecibles de las interfaces alternativo al de modificar
   :file:`/etc/default/grub`: crear :file:`/etc/systemd/network/99-default.link`
   como enlace simbólico a :file:`/dev/null`, ya que esto provocará que la
   configuración predeterminada en :file:`/lib/systemd/network/99-default.link`
   quede sin efecto. Si esto no funciona, es probable que la causa sea la que se
   recoge en la :ref:`advertencia que se incluye más adelante <initrd.img-ifaces>`.

.. [#] Esta posibilidad sólo existe a partir de *Bookworm*.

.. [#] El nombre alternativo será tan válido como el principal, si usamos las
   herramientas incluidas en :deb:`iproute2`. Téngase presente, sin embargo, que
   sí usa :ref:`ifupdown <ifupdown>` para configurar la interfaz la herramienta
   sólo atenderá al nombre que se haya incluido en
   :file:`/etc/network/interfaces`.

.. [#] Puede listar el contenido de la imagen con::

      $ lsinitramfs /boot/initrd.img-$(uname -r)

   Para comprobar qué contiene cada archivo, deberá, sin embargo, desempaquetar
   por completo el archivo::

      $ file /boot/initrd.img-$(uname -r)  # Para saber con qué esta comprimido.
      $ mkdir /tmp/KK
      $ cd /tmp/KK
      $ zstdcat /boot/initrd.img-$(uname -r) | cpio -idv  # O "zcat", si se comprimió con gzip.

.. |PCI| replace:: :abbr:`PCI (Peripheral Component Interconnect)`
.. |MAC| replace:: :abbr:`MAC (Media Access Control)`
.. |USB| replace:: :abbr:`USB (Universal Serial Port)`