linux虛擬網絡設備之vlan配置的示例分析

這篇文章給大家分享的是有關linux虛擬網絡設備之vlan配置的示例分析的內容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨小編過來看看吧。

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：

#創建網橋
brctl addbr br-test-vlan 
#創建veth對兒
ip link add veth01 type veth peer name veth20
ip link add veth02 type veth peer name veth30 
#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 veth20 up
ip link set dev veth30 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 veth20 netns test-vlan-vm01
ip link set veth30 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 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 172.16.30.1/24 dev veth20.3001
ip a add 172.16.30.2/24 dev veth20.3002 
#添加路由
route add 172.16.30.21 dev veth20.3001
route add 172.16.30.22 dev veth20.3002 
#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 veth30 3001
vconfig add veth30 3002
#啟動兩個vlan的設備
ip link set veth30.3001 up
ip link set veth30.3002 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 veth30.3001
ip a add 172.16.30.22/24 dev veth30.3002 
#添加路由
route add 172.16.30.1 dev veth30.3001
route add 172.16.30.2 dev veth30.3002

查看一下vlan配置：

# cat /proc/net/vlan/config 
VLAN Dev name | VLAN ID
Name-Type: VLAN_NAME_TYPE_RAW_PLUS_VID_NO_PAD
veth20.3001 | 3001 | veth20
veth20.3002 | 3002 | veth20

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/veth20/veth02/veth30/br-test-vlan 任意一個上抓包，會看到vlan信息：

# tcpdump -i veth20 -nn -e
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on veth20, 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 >3001</span>, p 0, ethertype IPv4, <strong><span >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 ><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 >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 >172.16.30.22 > 172.16.30.2</span></strong>: ICMP echo reply, id 19473, seq 1, length 64

如果試圖從veth20.3001 去ping 172.16.30.22 是不能通的，因為是不同的vlan呀：

# ping -I veth20.3001 172.16.30.22
PING 172.16.30.22 (172.16.30.22) from 172.16.30.1 veth20.3001: 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：

ip link add link veth20 name veth20.3001 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

# ip link add link veth20 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

# ip link add link veth20 name vlan3001 type vlan id 3001
 RTNETLINK answers: File exists

所以，正常來講，一般是這樣的：

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