• linux KVM的网络设置方法（bridge和nat）

    前言：

    虚拟机技术里比较重要的是一点是网络配置，毕竟，虚拟机的生产目标是为了使用和管理虚拟机，对吧。网络不通畅，那是没有办法使用和管理的。

    这里需要提前科普两个概念，这些概念也是一直贯穿kvm虚拟机技术的。

    首先，虚拟机是需要安装在一个宿主机环境下的，宿主机也可以称为host主机，虚拟机也可以称之为guest主机。

    宿主机，下面都简称host主机，是根据该host主机的硬件资源配置，比如，cpu核心数，磁盘空间大小，内存大小等等三维的参数，合理的在其内部通过libvirtd服务划分若干个guest主机，也就是虚拟机，并通过libvirt服务提供的管理接口，对划分出的虚拟机进行管理，配置，kvm虚拟机的管理活动一般指的是对虚拟机的启停，扩缩容，资源配置，网络配置，克隆，配置模板机这些活动。

    而由于host和guest两者之间紧密的关系，因此，网络配置也是基于host主机来做的，毕竟，你提供了什么样的食材，厨师才能做出什么样的饭菜对吧 ，总不可能要求厨师凭空做饭菜。

    kvm的网络模型：

    一，

    nat网络模式

    首先，来看看刚安装完kvm环境的host主机的网络配置：

    1. [root@slave1 ~]# ip a
    2. 1: lo:  mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN qlen 1000
    3.     link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    4.     inet 127.0.0.1/8 scope host lo
    5.        valid_lft forever preferred_lft forever
    6.     inet6 ::1/128 scope host 
    7.        valid_lft forever preferred_lft forever
    8. 2: ens33:  mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UNKNOWN qlen 1000
    9.     link/ether 00:0c:29:e9:9e:89 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    10.     inet 192.168.217.17/24 brd 192.168.217.255 scope global ens33
    11.        valid_lft forever preferred_lft forever
    12.     inet6 fe80::20c:29ff:fee9:9e89/64 scope link 
    13.        valid_lft forever preferred_lft forever
    14. 3: docker0:  mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN 
    15.     link/ether 02:42:a5:21:b4:7d brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    16.     inet 172.17.0.1/16 brd 172.17.255.255 scope global docker0
    17.        valid_lft forever preferred_lft forever
    18. 4: virbr0:  mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN qlen 1000
    19.     link/ether 52:54:00:f3:93:e0 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    20.     inet 192.168.122.1/24 brd 192.168.122.255 scope global virbr0
    21.        valid_lft forever preferred_lft forever
    22. 5: virbr0-nic:  mtu 1500 qdisc pfifo_fast master virbr0 state DOWN qlen 1000
    23.     link/ether 52:54:00:f3:93:e0 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

    很明显，这个服务器我是安装了两个服务，一个是docker环境，一个是kvm环境，docker0网卡是docker服务专用的虚拟网卡，这里就不提了，virtr0和virtbr0-nic是kvm环境里的libvirt服务虚拟出来的两个网卡，host主机本机只有一个ens33实体网卡和ens33的回环网卡lo。

    这里需要注意，virbr0这个网卡是纯粹的虚拟网卡哦，在linux的网卡配置文件存放位置是看不到这个网卡的配置文件的，该网卡完全由libvirtd服务来进行管理，该虚拟网卡的作用主要是提供给guset主机的nat网卡，注意，是nat网卡不是bridge网卡。

    如果安装虚拟机的时候不指定网络工作模式，也就是network使用默认的话，那么，guest工作机将会使用virbr0这个网卡，所有guest的网络流量通过该虚拟网卡流转，而这造成一个比较严重的问题：这个形式的网络，只有host和guest可以组网，宿主机的同网段的其它服务器是无法访问guest虚拟机的（比如，宿主机是A服务器，它的同网段内还有若干服务器，B，C。。。。 但，B，C。。。是无法访问A内的虚拟机的），只因为它使用的是nat网卡。

    1. [root@master kvm-1.5.3]# virt-install --help |grep net
    2.   --pxe                 Boot from the network using the PXE protocol
    3.   -w NETWORK, --network NETWORK
    4.                         Configure a guest network interface. Ex:
    5.                         --network bridge=mybr0
    6.                         --network network=my_libvirt_virtual_net
    7.                         --network network=mynet,model=virtio,mac=00:11...
    8.                         --network none
    9.                         --network help

    例如这样安装guest：

    virt-install --virt-type kvm --name centos --ram 1024 --disk /opt/CentOS-7-x86_64-GenericCloud-1905.qcow2,format=qcow2 --network network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --vncport=5922 --noautoconsole --os-type=linux --os-variant=centos7.0 --boot hd

    default就表示使用nat网络模式。

    本例计划使用一个xml配置文件启动一个nat网络模式的虚拟机，配置文件内容如下：

    1. [root@master opt]# cat ~/linux_mini.xml 
    3.  
    4. type='kvm'>
    5.   newer
    6.   187ca777-a965-4777-8e95-c1f0cfe2a363
    7.   'KiB'>548576
    8.   'KiB'>548576
    9.   'static'>2
    10.   
    11.     <type arch='x86_64' machine='pc-i440fx-rhel7.0.0'>hvm
    12.     'hd'/>
    13.   
    14.   
    15.     
    16.     
    17.   
    18.   'host-model' check='partial'>
    19.     'allow'/>
    20.   
    21.   'utc'>
    22.     'rtc' tickpolicy='catchup'/>
    23.     'pit' tickpolicy='delay'/>
    24.     'hpet' present='no'/>
    25.   
    26.   destroy
    27.   restart
    28.   destroy
    29.   
    30.     'no'/>
    31.     'no'/>
    32.   
    33.   
    34.     /usr/libexec/qemu-kvm
    35.     type='file' device='disk'>
    36.       'qemu' type='qcow2'/>
    37.       <source file='/opt/newer.linux.img'/>
    38.       'vda' bus='virtio'/>
    39.       
      type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x06' function='0x0'/>
    40.     
    41.     type='usb' index='0' model='ich9-ehci1'>
    42.       
      type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x04' function='0x7'/>
    43.     
    44.     type='usb' index='0' model='ich9-uhci1'>
    45.       '0'/>
    46.       
      type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x04' function='0x0' multifunction='on'/>
    47.     
    48.     type='usb' index='0' model='ich9-uhci2'>
    49.       '2'/>
    50.       
      type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x04' function='0x1'/>
    51.     
    52.     type='usb' index='0' model='ich9-uhci3'>
    53.       '4'/>
    54.       
      type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x04' function='0x2'/>
    55.     
    56.     type='pci' index='0' model='pci-root'/>
    57.     type='ide' index='0'>
    58.       
      type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x01' function='0x1'/>
    59.     
    60.     type='virtio-serial' index='0'>
    61.       
      type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x05' function='0x0'/>
    62.     
    63.     type='network'>
    64.       '52:54:00:89:52:23'/>
    65.       <source network='default'/>
    66.       type='virtio'/>
    67.       
      type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x03' function='0x0'/>
    68.     
    69.     type='pty'>
    70.       type='isa-serial' port='0'>
    71.         'isa-serial'/>
    72.       
    73.     
    74.     type='pty'>
    75.       type='serial' port='0'/>
    76.     
    77.     type='unix'>
    78.       type='virtio' name='org.qemu.guest_agent.0'/>
    79.       
      type='virtio-serial' controller='0' bus='0' port='1'/>
    80.     
    81.     type='tablet' bus='usb'>
    82.       
      type='usb' bus='0' port='1'/>
    83.     
    84.     type='mouse' bus='ps2'/>
    85.     type='keyboard' bus='ps2'/>
    86.     type='vnc' port='5992' autoport='no' listen='0.0.0.0'>
    87.       type='address' address='0.0.0.0'/>
    88.     
    89.     
    90.       type='vga' vram='16384' heads='1' primary='yes'/>
    91.       
      type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x02' function='0x0'/>
    92.     
    93.     'virtio'>
    94.       
      type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x07' function='0x0'/>
    95.     
    96.     'virtio'>
    97.       'random'>/dev/urandom
    98.       
      type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x08' function='0x0'/>
    99.     
    100.

    vnc客户端连接虚拟机后，查询虚拟机的IP地址如下：

     

     而192.168.122.19这个IP是无法使用xshell工具连接的，究其原因是nat网络模式没有设置gateway，无法正常的路由。

    这台虚拟机是安装在192.168.217.16这个宿主机上的，那么，在另一台宿主机192.168.217.17上，是无法正常ping通虚拟机192.168.122.19的，连接方式只有vnc服务提供的接口192.168.217.16:5992。

     

    二，

    bridge网络模式

    桥接模式需要宿主机配置一个虚拟网卡，该虚拟网卡桥接到宿主机的一个真实物理网卡上。guest虚拟机安装的时候指定使用bridge的那个虚拟网卡即可。

    例如，宿主机的IP地址是192.168.217.17，真实的物理网卡名称是ens33，那么，应该是这么配置的：

    1. [root@slave1 ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33 
    2. TYPE="Ethernet"
    3. BRIDGE="br0"
    4. BOOTPROTO="static"
    5. DEFROUTE="yes"
    6. IPV4_FAILURE_FATAL="no"
    7. NAME="ens33"
    8. UUID="d4876b9f-42d8-446c-b0ae-546e812bc954"
    9. DEVICE="ens33"
    10. ONBOOT="yes"
    11. [root@slave1 ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br0 
    12. TYPE="Bridge"
    13. NAME="br0"
    14. BOOTPROTO="static"
    15. DEFROUTE="yes"
    16. IPV4_FAILURE_FATAL="no"
    17. UUID="a276650e-af08-4270-8bac-08aa6197f2bc"
    18. DEVICE="br0"
    19. ONBOOT="yes"
    20. PREFIX="24"
    21. IPADDR=192.168.217.17
    22. NETMASK=255.255.255.0
    23. GATEWAY=192.168.217.2
    24. DNS1=61.128.114.166
    25. DNS2=8.8.8.8

    此时，重启网络后，网卡的情况如下：

    1. [root@slave1 ~]# ip a
    2. 1: lo:  mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN qlen 1000
    3.     link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    4.     inet 127.0.0.1/8 scope host lo
    5.        valid_lft forever preferred_lft forever
    6.     inet6 ::1/128 scope host 
    7.        valid_lft forever preferred_lft forever
    8. 2: ens33:  mtu 1500 qdisc pfifo_fast master br0 state UNKNOWN qlen 1000
    9.     link/ether 00:0c:29:e9:9e:89 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    10.     inet6 fe80::20c:29ff:fee9:9e89/64 scope link 
    11.        valid_lft forever preferred_lft forever
    12. 3: docker0:  mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN 
    13.     link/ether 02:42:a5:21:b4:7d brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    14.     inet 172.17.0.1/16 brd 172.17.255.255 scope global docker0
    15.        valid_lft forever preferred_lft forever
    16. 4: virbr0:  mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN qlen 1000
    17.     link/ether 52:54:00:f3:93:e0 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    18.     inet 192.168.122.1/24 brd 192.168.122.255 scope global virbr0
    19.        valid_lft forever preferred_lft forever
    20. 5: virbr0-nic:  mtu 1500 qdisc pfifo_fast master virbr0 state DOWN qlen 1000
    21.     link/ether 52:54:00:f3:93:e0 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    22. 6: br0:  mtu 1500 qdisc noqueue state UP qlen 1000
    23.     link/ether 00:0c:29:e9:9e:89 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    24.     inet 192.168.217.17/24 brd 192.168.217.255 scope global br0
    25.        valid_lft forever preferred_lft forever
    26.     inet6 fe80::20c:29ff:fee9:9e89/64 scope link 
    27.        valid_lft forever preferred_lft forever
    28. 10: vnet0:  mtu 1500 qdisc pfifo_fast master br0 state UNKNOWN qlen 1000
    29.     link/ether fe:54:00:80:06:c6 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    30.     inet6 fe80::fc54:ff:fe80:6c6/64 scope link 
    31.        valid_lft forever preferred_lft forever

    guest我使用的是自己制作的一个linux版本的kvm模板机，磁盘文件是test.img ，安装命令为：

    virt-install --name test01 --os-variant=linux --ram 2048 --vcpus=2 --disk path=/opt/test.img --network=bridge:br0 --vnc --vncport=5923 --vnclisten=0.0.0.0 --force --import --autostart

    以上命令里需要重点关注一下这些参数：
     

    1. --network=bridge:br0
    2.  
    3. --vncport=5923 --vnclisten=0.0.0.0

     

    安装完毕后，生成的kvm配置文件是这样的：

    1. [root@slave1 ~]# cat /etc/libvirt/qemu/test01.xml 
    3.  
    4. type='kvm'>
    5.   test01
    6.   91ee89da-55d7-4222-b1be-1217bc6b43d3
    7.   'KiB'>2097152
    8.   'KiB'>2097152
    9.   'static'>2
    10.   
    11.     <type arch='x86_64' machine='pc-i440fx-rhel7.0.0'>hvm
    12.     'hd'/>
    13.   
    14.   
    15.     
    16.     
    17.   
    18.   'custom' match='exact' check='partial'>
    19.     'allow'>SandyBridge
    20.   
    21.   'utc'>
    22.     'rtc' tickpolicy='catchup'/>
    23.     'pit' tickpolicy='delay'/>
    24.     'hpet' present='no'/>
    25.   
    26.   destroy
    27.   restart
    28.   destroy
    29.   
    30.     'no'/>
    31.     'no'/>
    32.   
    33.   
    34.     /usr/libexec/qemu-kvm
    35.     type='file' device='disk'>
    36.       'qemu' type='qcow2'/>
    37.       <source file='/opt/test.img'/>
    38.       'hda' bus='ide'/>
    39.       
      type='drive' controller='0' bus='0' target='0' unit='0'/>
    40.     
    41.     type='usb' index='0' model='ich9-ehci1'>
    42.       
      type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x04' function='0x7'/>
    43.     
    44.     type='usb' index='0' model='ich9-uhci1'>
    45.       '0'/>
    46.       
      type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x04' function='0x0' multifunction='on'/>
    47.     
    48.     type='usb' index='0' model='ich9-uhci2'>
    49.       '2'/>
    50.       
      type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x04' function='0x1'/>
    51.     
    52.     type='usb' index='0' model='ich9-uhci3'>
    53.       '4'/>
    54.       
      type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x04' function='0x2'/>
    55.     
    56.     type='pci' index='0' model='pci-root'/>
    57.     type='ide' index='0'>
    58.       
      type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x01' function='0x1'/>
    59.     
    60.     type='bridge'>
    61.       '52:54:00:80:06:c6'/>
    62.       <source bridge='br0'/>
    63.       type='rtl8139'/>
    64.       
      type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x03' function='0x0'/>
    65.     
    66.     type='pty'>
    67.       type='isa-serial' port='0'>
    68.         'isa-serial'/>
    69.       
    70.     
    71.     type='pty'>
    72.       type='serial' port='0'/>
    73.     
    74.     type='mouse' bus='ps2'/>
    75.     type='keyboard' bus='ps2'/>
    76.     type='vnc' port='5923' autoport='no' listen='0.0.0.0'>
    77.       type='address' address='0.0.0.0'/>
    78.     
    79.     
    80.       type='cirrus' vram='16384' heads='1' primary='yes'/>
    81.       
      type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x02' function='0x0'/>
    82.     
    83.     'virtio'>
    84.       
      type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x05' function='0x0'/>
    85.     
    86.

     此时，通过vnc客户端，可以通过宿主机IP 192.168.217.17+端口5923连接到kvm虚拟机，查询虚拟机IP如下：

     此时，可以发现，该虚拟机的IP地址和宿主机是同一个网段了，因此，可以通过xshell等工具直连kvm虚拟机啦，通过xshell连接guest后，可以看到IP确实是192.168.217.129

    如果是默认的nat模式，xshell等工具是无法连接的，只能ssh直连。bridge模式可以理解为guest虚拟机变为一台独立的主机啦。 

    总结：

    kvm虚拟机需要设置恰当的网络模式，而bridge模式相对nat模式来说，应用范围更加广泛，更加的灵活。NAT方式是kvm安装后的默认方式。它支持主机与虚拟机的互访，同时也支持虚拟机访问互联网，但不支持外界访问虚拟机，从这一点来说，安全性自然相对bridge是要高一些的。

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