網絡虛擬化

阿新 • • 發佈：2017-11-18

tables net-tools eth1 其中 mage ons 圖片配置ip 虛擬機

netns 可以創建一個完全隔離的新網絡環境，這個環境包括一個獨立的網卡空間，路由表，ARP表，ip地址表，iptables等。總之，與網絡有關的組件都是獨立的。

創建網絡空間：

# ip netns add ns1

查看網絡空間：

# ip netns list

刪除網絡空間：

# ip netns del ns1

進入網絡空間執行命令：

# ip netns exec ns1 `command`

實例一：
用netns連接兩個隔離環境中的虛擬機，如圖：

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在虛擬化中有兩個虛擬機網絡隔離環境需要通信。

系統： centos7.2 x64

安裝程序包
# yum install bridge-utils libvirt libvirt-client virt-install virt-viewer net-tools -y

# brctl addbr br0
# brctl addbr br1
# ifconfig br0 up
# ifconfig br1 up

取消默認nat網絡模式
# mv /etc/libvirt/qemu/networks/default.xml /etc/libvirt/qemu/networks/default.xml_bak
# systemctl start libvirtd

創建虛擬機並連接至br0
# virt-install --name vm1 --ram 512 --vcpus=1 --disk /images/linux/cirros-0.3.5-i386-disk-1.img --network bridge=br0,model=virtio --force --import --nographics --serial=pty --console=pty

打開第二個終端創建第二個虛擬機並連接至br1

# virt-install --name vm2 --ram 512 --vcpus=1 --disk /images/linux/cirros-0.3.5-i386-disk-2.img --network bridge=br1,model=virtio --force --import --nographics --serial=pty --console=pty

# brctl show
bridge name    bridge id        STP enabled    interfaces
br0        8000.fe54007e1861    no        vnet0
br1        8000.fe5400be1885    no        vnet1

到此，虛擬機已經連接上各自的橋設備了。完成如圖：

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創建虛擬網絡空間：

# ip netns add ns1
# ip netns list
ns1

接下來創建一張虛擬網卡，虛擬網卡分為前半段和後半段，我們將前半段添加到br0中，並將後半段添加到虛擬網絡空間中，這樣br0橋設備中主機就能夠連接到虛擬網絡空間中。

# ip link add net-in type veth peer name net-out
# ifconfig net-in up
# ifconfig net-out up

將net-in虛擬網卡添加到br0中，將net-out虛擬網卡添加到ns1中

# brctl addif br0 net-in

查看是否添加成功
# brctl show br0
bridge name    bridge id        STP enabled    interfaces
br0        8000.46c7e9d2c0fa    no       　　　　 net-in
                            　　　　　　　　　　　　vnet0

將net-out添加到ns1中，並重命名為eth0
# ip link set dev net-out name eth0 netns ns1

查看是否添加成功
# ip netns exec ns1 ifconfig -a
eth0: flags=4098<BROADCAST,MULTICAST>  mtu 1500
        ether a2:07:dc:ba:35:a2  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

lo: flags=8<LOOPBACK>  mtu 65536
        loop  txqueuelen 0  (Local Loopback)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0


# ip netns exec ns1 ifconfig lo up

現在vm1 --> br0 --> ns1 網絡做通了，完成如下圖：

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同理，和上面操作一樣。

# ip link add net1-in type veth peer name net1-out
# ifconfig net1-in up
# ifconfig net1-out up

# brctl addif br1 net1-in

# brctl show br1
bridge name    bridge id        STP enabled    interfaces
br1        8000.1291a963b290    no        net1-in
                            vnet1

# ip link set dev net1-out name eth1 netns ns1


# ip netns exec ns1 ifconfig -a
eth0: flags=4098<BROADCAST,MULTICAST>  mtu 1500
        ether a2:07:dc:ba:35:a2  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

eth1: flags=4098<BROADCAST,MULTICAST>  mtu 1500
        ether 02:d4:3c:7d:3b:2e  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        inet6 ::1  prefixlen 128  scopeid 0x10<host>
        loop  txqueuelen 0  (Local Loopback)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

ip地址配置如下：

vm1 - eth0 : 192.168.1.2
ns1 - eth0 : 192.168.1.1

vm2 - eth0 : 172.168.10.2
ns1 - eth0 : 172.168.10.1

記住：當宿主機開啟了網絡轉發功能，虛擬網絡空間才會開啟，在以上場景中，必須開啟網絡轉發功能。

# sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1
net.ipv4.ip_forward = 1

vm1 - eth0 網絡配置如下：

# ifconfig lo up 
# ifconfig eth0 192.168.1.2/24 up
# ifconfig 
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 52:54:00:7E:18:61  
          inet addr:192.168.1.2  Bcast:192.168.1.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::5054:ff:fe7e:1861/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:8 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:2 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:648 (648.0 B)  TX bytes:168 (168.0 B)

lo        Link encap:Local Loopback  
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:16436  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)

ns1 - eth0 網絡配置如下：

# ip netns exec ns1 ifconfig lo up
# ip netns exec ns1 ifconfig eth0 192.168.1.1/24 up
# ip netns exec ns1 ifconfig eth0
eth0: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.1.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.1.255
        ether a2:07:dc:ba:35:a2  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

vm2 - eth0 網絡配置如下：

# ifconfig lo up
# ifconfig eth0 172.168.10.2/24 up
# ifconfig eth0
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 52:54:00:BE:18:85  
          inet addr:172.168.10.2  Bcast:172.168.255.255  Mask:255.255.0.0
          inet6 addr: fe80::5054:ff:febe:1885/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:8 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:2 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:648 (648.0 B)  TX bytes:168 (168.0 B)

ns1 - eth1 網絡配置如下：

# ip netns exec ns1 ifconfig eth1 172.168.10.1/24 up
# ip netns exec ns1 ifconfig eth1
eth1: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 172.168.10.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 172.168.10.255
        ether 02:d4:3c:7d:3b:2e  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

為虛擬機指定路由：

vm1 :
# ping 192.168.1.1 -c1
PING 192.168.1.1 (192.168.1.1): 56 data bytes
64 bytes from 192.168.1.1: seq=0 ttl=64 time=0.811 ms

--- 192.168.1.1 ping statistics ---
1 packets transmitted, 1 packets received, 0% packet loss
round-trip min/avg/max = 0.811/0.811/0.811 ms



# ip route add default via 192.168.1.1

註意：如果ping不通，請檢查鏈路上的網卡狀態是否是up狀態。

vm2 :
# ping  172.168.10.1 -c1
PING 172.168.10.1 (172.168.10.1): 56 data bytes
64 bytes from 172.168.10.1: seq=0 ttl=64 time=2.385 ms

--- 172.168.10.1 ping statistics ---
1 packets transmitted, 1 packets received, 0% packet loss
round-trip min/avg/max = 2.385/2.385/2.385 ms

添加默認路由

# ip route add default via 172.168.10.1

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接下來，使用ping測試。

vm1 - eth0 : 192.168.1.2  --> ns1 - eth1 : 172.168.10.1

# ping 172.168.10.1 -c1
PING 172.168.10.1 (172.168.10.1): 56 data bytes
64 bytes from 172.168.10.1: seq=0 ttl=64 time=0.426 ms

--- 172.168.10.1 ping statistics ---
1 packets transmitted, 1 packets received, 0% packet loss
round-trip min/avg/max = 0.426/0.426/0.426 ms

能夠達到ns1 eth1網卡，說明ns1從eth0 - 192.168.10.1 轉發到了 172.168.10.1


vm1 - eth0 : 192.168.1.2  --> vm2 - eth0 : 172.168.10.2

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這樣，就完成了在宿主機中，兩個虛擬主機隔離模式的通信。

實例二：

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說明：宿主機中兩組隔離模型，其中只有一組可以訪問公網

接下來，在模式一的基礎上進行修改：

# ip netns del ns1

刪除虛擬網絡空間模式，所有和虛擬網絡空間有關的虛擬網卡都會被刪除。

現在的模式如下：

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vm1: 192.168.1.2/24
vm2: 192.168.1.2/24
ns1: 192.168.1.1/24

這裏故意把vm1和vm2的ip設置為一樣，方便我們進行測試。

添加虛擬網絡空間
# ip netns add ns1
# ip link add net-in type veth peer name net-out
# ifconfig net-in up
# ifconfig net-out up

添加net-in到br0，添加net-out到虛擬網絡空間ns1

# brctl addif br0 net-in
# ip link set dev net-out name eth0 netns ns1

為ns1啟動網卡並配置ip地址

# ip netns exec ns1 ifconfig lo up
# ip netns exec ns1 ifconfig eth0 192.168.1.1 netmask 255.255.255.0 up

為vm1配置網關為192.168.1.1

創建橋設備，並將物理網卡添加到橋設備中，這裏建議直接修改物理網卡配置文件

cp -a ifcfg-eno16777736 ifcfg-br-out

# vim ifcfg-eno16777736 

TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=none
DEFROUTE=yes
PEERDNS=yes
PEERROUTES=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=no
NAME=eno16777736
UUID=100e462e-c0d0-4271-9b5a-1c8e47ff0d03
DEVICE=eno16777736
ONBOOT=yes
BRIDGE=br-out

# vim ifcfg-br-out 

TYPE=Bridge
BOOTPROTO=none
DEFROUTE=yes
PEERDNS=yes
PEERROUTES=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=no
NAME=br-out
DEVICE=br-out
ONBOOT=yes
IPADDR=10.0.0.11
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=10.0.0.1
DNS1=10.0.0.1
DNS2=114.114.114.114

重啟下網絡
# systemctl restart network

物理網卡添加成功
# brctl show br-out
bridge name    bridge id        STP enabled    interfaces
br-out        8000.000c2923e15d    no        eno16777736

現在創建一對網卡，連接ns1和br-out

# ip link add net1-in type veth peer name net1-out
# ifconfig net1-in up
# ifconfig net1-out up

# ip link set dev net1-in name eth1 netns ns1
# brctl addif br-out net1-out
# brctl show br-out
bridge name    bridge id        STP enabled    interfaces
br-out        8000.000c2923e15d    no        eno16777736
                                        net1-out

我真實局域網的ip為10.0.0.0/24

因此添加到ns1中的eth1要配置到同網段

# ip netns exec ns1 ifconfig eth1 10.0.0.12 netmask 255.255.255.0 up

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能夠到達網關了。

已實現如下：

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在ns1中添加源地址轉換

# ip netns exec ns1 iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.1.0/24 ! -d 192.168.1.0/24 -j SNAT --to-source 10.0.0.12
# ip netns exec ns1 ip route default via 10.0.0.1

再次通過vm1 ping 公網ip

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這樣就實現了宿主機內部分網絡中的主機可以訪問公網，部分主機沒有訪問公網權限。

總之，網絡邏輯很重要。

網絡虛擬化

網絡虛擬化 SDN

app tenant 軟件 png wall stack 安全性 con convert 一.Linux Bridge ：Linux中的網橋假設宿主機有 1 塊與外網連接的物理網卡 eth0，上面跑了 1 個虛機 VM1，現在有個問題是：如何讓 VM1 能夠訪問外網？

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網絡虛擬化

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