OpenStack入门修炼之网络虚拟化基础（20）

nihaogirl

1.Linux Bridge的基本概念
　　假设宿主机有 1 块与外网连接的物理网卡 eth0，上面跑了 1 个虚机 VM1，现在有个问题是：
如何让 VM1 能够访问外网？
① 给 VM1 分配一个虚拟网卡 vnet0，通过 Linux Bridge br0 将 eth0 和 vnet0 连接起来，如下图所示

　　Linux Bridge 是 Linux 上用来做 TCP/IP 二层协议交换的设备，其功能大家可以简单的理解为是一个二层交换机或者 Hub。多个网络设备可以连接到同一个 Linux Bridge，当某个设备收到数据包时，Linux Bridge 会将数据转发给其他设备。
　　在上面这个例子中，当有数据到达 eth0 时，br0 会将数据转发给 vnet0，这样 VM1 就能接收到来自外网的数据；
反过来，VM1 发送数据给 vnet0，br0 也会将数据转发到 eth0，从而实现了 VM1 与外网的通信。
　　现在我们增加一个虚机 VM2，如下图所示

　　VM2 的虚拟网卡 vnet1 也连接到了 br0 上。
现在 VM1 和 VM2 之间可以通信，同时 VM1 和 VM2 也都可以与外网通信。

2.理解virbr0
　　virbr0 是 KVM 默认创建的一个 Bridge，其作用是为连接其上的虚机网卡提供 NAT 访问外网的功能。
　　virbr0 默认分配了一个IP 192.168.122.1，并为连接其上的其他虚拟网卡提供 DHCP 服务。

[root@linux-node1 ~]# ifconfig
brqc39c1348-5a: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
inet 192.168.56.11  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.56.255
ether 00:0c:29:4c:ef:31  txqueuelen 0  (Ethernet)
RX packets 1069698  bytes 374890434 (357.5 MiB)
RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
TX packets 854554  bytes 289390857 (275.9 MiB)
TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
inet6 fe80::20c:29ff:fe4c:ef31  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
ether 00:0c:29:4c:ef:31  txqueuelen 1000  (Ethernet)
RX packets 1272820  bytes 454742027 (433.6 MiB)
RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
TX packets 948074  bytes 428034564 (408.2 MiB)
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 12361940  bytes 4186785589 (3.8 GiB)
RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
TX packets 12361940  bytes 4186785589 (3.8 GiB)
TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
tapae04cfac-d0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
ether 6a:ef:28:f7:c5:90  txqueuelen 1000  (Ethernet)
RX packets 5  bytes 438 (438.0 B)
RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
TX packets 13043  bytes 2231018 (2.1 MiB)
TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
virbr0: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST>  mtu 1500
inet 192.168.122.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.122.255
ether 52:54:00:8b:7a:13  txqueuelen 0  (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
查看虚拟机
[root@linux-node1 ~]# virsh list --all
Id    名称                         状态
----------------------------------------------------
-     centos                         关闭
查看虚拟机网卡信息
[root@linux-node1 ~]# virsh domiflist centos
接口     类型     源        型号      MAC
-------------------------------------------------------
-          network    default    virtio      52:54:00:e4:75:83
查看桥接网卡信息，可以看到virbr0-nic桥接到virbr0网卡上
[root@linux-node1 ~]# brctl show
bridge name bridge id       STP enabled interfaces
brqc39c1348-5a      8000.000c294cef31   no      eth0
tapae04cfac-d0
virbr0      8000.5254008b7a13   yes     virbr0-nic
启动虚拟机
[root@linux-node1 ~]# virsh start centos
域 centos 已开始
[root@linux-node1 ~]# virsh list --all
Id    名称                         状态
----------------------------------------------------
1     centos                         running

　　使用TightVNC连接192.168.56.11，查看网卡信息


[root@linux-node1 ~]# ssh 192.168.122.169
root@192.168.122.169's password:
Last login: Tue Dec 12 15:04:59 2017
ping外网可通
[root@localhost ~]# ping www.baidu.com
PING www.a.shifen.com (14.215.177.39) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 14.215.177.39: icmp_seq=1 ttl=127 time=13.4 ms
64 bytes from 14.215.177.39: icmp_seq=2 ttl=127 time=9.14 ms
64 bytes from 14.215.177.39: icmp_seq=3 ttl=127 time=8.47 ms
64 bytes from 14.215.177.39: icmp_seq=4 ttl=127 time=15.5 ms
64 bytes from 14.215.177.39: icmp_seq=5 ttl=127 time=8.85 ms
64 bytes from 14.215.177.39: icmp_seq=6 ttl=127 time=8.85 ms
^C
--- www.a.shifen.com ping statistics ---
6 packets transmitted, 6 received, 0% packet loss, time 5012ms
rtt min/avg/max/mdev = 8.473/10.716/15.538/2.741 ms

　　没有问题，可以访问外网，说明 NAT 起作用了。
需要说明的是，使用 NAT 的虚拟机 centos可以访问外网，但外网无法直接访问 centos。
因为 centos 发出的网络包源地址并不是 192.168.122.169，而是被 NAT 替换为宿主机的 IP 地址了。
这个与使用 br0 不一样，在 br0 的情况下，centos 通过自己的 IP 直接与外网通信，不会经过 NAT 地址转换。