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Linux VLAN 구성에 대한 자세한 설명

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Dec 14, 2017 am 11:01 AM

linuxvlan상해

이 글은 주로 Linux 가상 네트워크 장비의 VLAN 구성에 대한 관련 정보를 소개합니다. 샘플 코드를 통해 매우 자세하게 소개되어 있어 모든 사람의 학습이나 업무에 도움이 되기를 바랍니다.

소개

VLAN은 네트워크 스택의 추가 기능으로 하위 2계층에 위치합니다. 먼저 Linux에서 네트워크 스택의 하위 2개 레이어 구현을 알아보고 VLAN 기능을 추가하는 방법을 살펴보겠습니다. 다음 두 계층에는 특정 하드웨어 장치가 포함됩니다. 점점 더 완벽해지는 Linux 커널은 우수한 코드 격리를 달성했으며 다음 그림과 같이 네트워크 장치 드라이버에서도 마찬가지입니다.

여기서 주목해야 할 점은 Linux 네트워크 장치 net_dev는 반드시 실제 하드웨어 장치와 일치할 필요는 없습니다. 구조체 net_device{} 구조(netdevice.h)가 커널에 등록되어 있는 한 네트워크 장치는 존재합니다. 이 구조는 매우 크고 장치의 프로토콜 주소(IP의 경우 IP 주소)를 포함하므로 네트워크 계층에서 인식되고 라우팅 시스템에 참여할 수 있으며 그 중 가장 유명한 것이 루프백 장치입니다. 다양한 장치(하드웨어 및 비하드웨어 포함)에는 드라이버 자체에 의해 구현되는 다양한 작업 작동 방법이 있습니다. 일부 일반적인 장치 독립적인 작동 절차(예: 장치 잠금 등)는 Linux에서 추출되며 드라이버 프레임워크라고 합니다.

Linux 가상 네트워크 장치의 VLAN 구성

브리지와 두 개의 장치 쌍을 통해 두 개의 네트워크 네임스페이스를 연결하고 각 네임스페이스에 두 개의 VLAN을 생성합니다

vconfig를 사용하여 VLAN을 구성합니다.

#创建网桥
brctl addbr br-test-vlan 
#创建veth对儿
ip link add veth01 type veth peer name veth10
ip link add veth02 type veth peer name veth20 
#将veth对儿的一段添加到网桥
brctl addif br-test-vlan veth01
brctl addif br-test-vlan veth02 
#启动设备
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 
#创建网络名字空间
ip netns add test-vlan-vm01
ip netns add test-vlan-vm02 
#将设备对儿的另一端添加到另个名字空间（其实在一个名字空间也能玩，只是两个名字空间更加形象）
ip link set veth10 netns test-vlan-vm01
ip link set veth20 netns test-vlan-vm02 
#分别进入两个名字空间创建vlan和配置ip
#配置名字空间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
#启动两个vlan的设备
ip link set veth10.3001 up
ip link set veth10.3002 up 
#分别在两个vlan上配置ip （这里简单起见，使用了同一个网段了IP，缺点是，需要了解一点儿路由的知识）
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 
#配置名字空间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
#启动两个vlan的设备
ip link set veth20.3001 up
ip link set veth20.3002 up
#分别在两个vlan上配置ip （这里简单起见，使用了同一个网段了IP，缺点是，需要了解一点儿路由的知识）
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

Vlan 구성을 확인합니다.

# 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

이제 두 네임스페이스에서 각각 다른 네임스페이스의 두 IP를 핑할 수 있습니다. 두 IP 모두 성공적으로 핑할 수 있지만 사용된 VLAN도 서로 다릅니다. veth01/veth10/veth02/veth20/br-test-vlan, 그러면 VLAN 정보가 표시됩니다:

# 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>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

veth10.3001에서 172.16.30.22로 ping을 시도하면 서로 다르기 때문에 작동하지 않습니다. vlans:

# 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

vconfig에 대한 솔루션은 적용되지 않습니다.

ip link add link veth10 name veth10.3001 type vlan id 3001

또 다른: vlan은 일반적으로 장치 이름.vlanid를 따서 명명되지만, 다음과 같이 vlan3003의 이름을 지정해도 괜찮습니다.

# ip link add link veth10 name vlan3003 type vlan id 3003

참고: 있을 수 있습니다. 메인 장치에 동일한 VLAN을 가진 최대 하나의 하위 장치만 있어야 합니다

# ip link add link veth10 name vlan3001 type vlan id 3001
 RTNETLINK answers: File exists

일반적으로 말하자면 다음과 같습니다:

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