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linux vlan配置詳解

小云云原創: 2017-12-14 11:01:486874瀏覽

本文主要為大家介紹了關於linux虛擬網路設備之vlan配置的相關資料，文中透過範例程式碼介紹的非常詳細，對大家的學習或工作具有一定的參考學習價值，希望能幫助大家。

簡介

VLAN是網路堆疊的附加功能，且位於下兩層。首先來學習Linux中網路棧下兩層的實現，再去看如何把VLAN這個功能附加上去。下兩層涉及特定的硬體設備，日趨完善的Linux核心已經做到了很好的程式碼隔離，對網路設備驅動也是如此，如下圖所示：

這裡要注意的是，Linux下的網路設備net_dev並不一定都對應實際的硬體設備，只要註冊一個struct net_device{}結構體（netdevice.h）到核心中，那麼這個網路設備就存在了。這個結構體很龐大，其中包含設備的協定位址（對於IP即IP位址），這樣它就能被網路層識別，並參與路由系統，最有名的當數loopback設備。不同的設備（包括硬體和非硬體）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虛擬網路設備之vlan配置

我們透過一個網橋兩個裝置對，來連接兩個網路名字空間，每個名字空間中建立兩個vlan

#借助vconfig來設定vlan：

#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

查看vlan設定：

# 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，但使用的來源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 任一個上抓包，會看到vlan訊息：

# 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：

# 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：

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

另： vlan 一般以裝置名稱.vlanid 來命名，不過並非強制，如下命名為vlan3003也是沒問題的

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

注意：一個主裝置上相同vlan好的子設備最多只能有一個

# 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：

linux vlan配置詳解

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