簡介
VLAN是網絡棧的一個附加功能,且位于下兩層。首先來學習Linux中網絡棧下兩層的實現,再去看如何把VLAN這個功能附加上去。下兩層涉及到具體的硬件設備,日趨完善的Linux內核已經做到了很好的代碼隔離,對網絡設備驅動也是如此,如下圖所示:
這里要注意的是,Linux下的網絡設備net_dev并不一定都對應實際的硬件設備,只要注冊一個struct net_device{}結構體(netdevice.h)到內核中,那么這個網絡設備就存在了。該結構體很龐大,其中包含設備的協議地址(對于IP即IP地址),這樣它就能被網絡層識別,并參與路由系統,最有名的當數loopback設備。不同的設備(包括硬件和非硬件)的ops操作方法各不相同,由驅動自己實現。一些通用性的、與設備無關的操作流程(如設備鎖定等)則被Linux提煉出來,我們稱為驅動框架。
linux虛擬網絡設備之vlan配置
我們通過一個網橋兩個設備對,來連接兩個網絡名字空間,每個名字空間中創建兩個vlan
借助vconfig來配置vlan:
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#創建網橋 brctl addbr br- test -vlan #創建veth對兒 ip link add veth01 type veth peer name veth10 ip link add veth02 type veth peer name veth20 #將veth對兒的一段添加到網橋 brctl addif br- test -vlan veth01 brctl addif br- test -vlan veth02 #啟動設備 ip link set dev br- test -vlan up ip link set dev veth01 up ip link set dev veth02 up ip link set dev veth10 up ip link set dev veth20 up #創建網絡名字空間 ip netns add test -vlan-vm01 ip netns add test -vlan-vm02 #將設備對兒的另一端添加到另個名字空間(其實在一個名字空間也能玩,只是兩個名字空間更加形象) ip link set veth10 netns test -vlan-vm01 ip link set veth20 netns test -vlan-vm02 #分別進入兩個名字空間創建vlan和配置ip #配置名字空間test-vlan-vm01 ip netns exec test -vlan-vm01 bash #配置vlan 3001 和 vlan 3002 vconfig add veth10 3001 vconfig add veth10 3002 #啟動兩個vlan的設備 ip link set veth10.3001 up ip link set veth10.3002 up #分別在兩個vlan上配置ip (這里簡單起見,使用了同一個網段了IP,缺點是,需要了解一點兒路由的知識) ip a add 172.16.30.1 /24 dev veth10.3001 ip a add 172.16.30.2 /24 dev veth10.3002 #添加路由 route add 172.16.30.21 dev veth10.3001 route add 172.16.30.22 dev veth10.3002 #配置名字空間test-vlan-vm02 ip netns exec test -vlan-vm02 bash #配置vlan 3001 和 vlan 3002 vconfig add veth20 3001 vconfig add veth20 3002 #啟動兩個vlan的設備 ip link set veth20.3001 up ip link set veth20.3002 up #分別在兩個vlan上配置ip (這里簡單起見,使用了同一個網段了IP,缺點是,需要了解一點兒路由的知識) ip a add 172.16.30.21 /24 dev veth20.3001 ip a add 172.16.30.22 /24 dev veth20.3002 #添加路由 route add 172.16.30.1 dev veth20.3001 route add 172.16.30.2 dev veth20.3002 |
查看一下vlan配置:
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# cat /proc/net/vlan/config VLAN Dev name | VLAN ID Name-Type: VLAN_NAME_TYPE_RAW_PLUS_VID_NO_PAD veth10.3001 | 3001 | veth10 veth10.3002 | 3002 | veth10 |
現在,我們可以分別在兩個名字空間來ping另外一個名字空間的兩個IP,雖然兩個IP都能ping通,但是使用的源IP是不同的,走的vlan也是不同的,我們可以在veth01/veth10/veth02/veth20/br-test-vlan 任意一個上抓包,會看到vlan信息:
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# tcpdump -i veth10 -nn -e tcpdump: verbose output suppressed, use - v or -vv for full protocol decode listening on veth10, link- type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes 15:38:18.381010 82:f7:0e:2d:3f:62 > 9e:58:72:fa:11:15, ethertype 802.1Q (0x8100), length 102: vlan <span style= "color: #ff0000;" >3001< /span >, p 0, ethertype IPv4, <strong><span style= "color: #ff0000;" >172.16.30.1 > 172.16.30.21< /span >< /strong >: ICMP echo request, id 19466, seq 1, length 64 15:38:18.381183 9e:58:72:fa:11:15 > 82:f7:0e:2d:3f:62, ethertype 802.1Q (0x8100), length 102: vlan <span style= "color: #ff0000;" ><strong>3001< /strong >< /span >, p 0, ethertype IPv4, 172.16.30.21 > 172.16.30.1: ICMP echo reply, id 19466, seq 1, length 64 15:38:19.396796 82:f7:0e:2d:3f:62 > 9e:58:72:fa:11:15, ethertype 802.1Q (0x8100), length 102: vlan 3001, p 0, ethertype IPv4, 172.16.30.1 > 172.16.30.21: ICMP echo request, id 19466, seq 2, length 64 15:38:19.396859 9e:58:72:fa:11:15 > 82:f7:0e:2d:3f:62, ethertype 802.1Q (0x8100), length 102: vlan 3001, p 0, ethertype IPv4, 172.16.30.21 > 172.16.30.1: ICMP echo reply, id 19466, seq 2, length 64 15:38:23.162052 82:f7:0e:2d:3f:62 > 9e:58:72:fa:11:15, ethertype 802.1Q (0x8100), length 102: vlan 3002, p 0, ethertype IPv4, 172.16.30.2 > <strong><span style= "color: #ff0000;" >172.16.30.22< /span >< /strong >: ICMP echo request, id 19473, seq 1, length 64 15:38:23.162107 9e:58:72:fa:11:15 > 82:f7:0e:2d:3f:62, ethertype 802.1Q (0x8100), length 102: vlan 3002, p 0, ethertype IPv4, <strong><span style= "color: #ff0000;" >172.16.30.22 > 172.16.30.2< /span >< /strong >: ICMP echo reply, id 19473, seq 1, length 64 |
如果試圖從veth10.3001 去ping 172.16.30.22 是不能通的,因為是不同的vlan呀:
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# ping -I veth10.3001 172.16.30.22 PING 172.16.30.22 (172.16.30.22) from 172.16.30.1 veth10.3001: 56(84) bytes of data. ^C --- 172.16.30.22 ping statistics --- 9 packets transmitted, 0 received, 100% packet loss, time 8231ms |
不適用vconfig的解法:
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ip link add link veth10 name veth10.3001 type vlan id 3001 |
另: vlan 一般以 設備名.vlanid 來命名,不過并非強制,如下命名為 vlan3003也是沒問題的
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# ip link add link veth10 name vlan3003 type vlan id 3003 |
注意:一個主設備上相同vlan好的子設備最多只能有一個
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# ip link add link veth10 name vlan3001 type vlan id 3001 RTNETLINK answers: File exists |
所以,正常來講,一般是這樣的:
參考: http://network.51cto.com/art/201504/473419.htm
總結
以上就是這篇文章的全部內容了,希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,如果有疑問大家可以留言交流,謝謝大家對服務器之家的支持。
原文鏈接:https://phpor.net/blog/post/7109