動手實踐 Linux VLAN - 每天5分鐘玩轉 OpenStack（13）

本節我們來看如何在實驗環境中實施和配置下面的 VLAN 網絡

配置 VLAN

編輯 /etc/network/interfaces，配置 eth0.10、brvlan10、eth0.20 和 brvlan20。
下面用 vmdiff 展示了對 /etc/network/interfaces 的修改

重啟宿主機，ifconfig 各個網絡接口

用 brctl show 查看當前 Linux Bridge 的配置。
eth0.10 和 eth0.20 分別掛在 brvlan10 和 brvlan20上 了

在宿主機中已經提前創建好了虛機 VM1 和 VM2，現在都處於關機狀態

配置 VM1

在 virt-manager 中將 VM1 的虛擬網卡掛到 brvlan10 上。

啟動 VM1

查看 Bridge，發現 brvlan10 已經連接了一個 vnet0 設備

通過 virsh 確認這就是 VM1 的虛擬網卡。

配置 VM2

類似的，將 VM2 的網卡掛在 brvlan20 上

啟動 VM2

查看 Bridge，發現 brvlan20 已經連接了一個 vnet1 設備

通過 virsh 確認這就是 VM2 的虛擬網卡。

驗證 VLAN 的隔離性

為了驗證 VLAN10 和 VLAN20 之間的隔離，我們為 VM1 和 VM2 配置同一網段的 IP。

配置 VM1 的 IP

配置 VM2 的 IP

Ping 測試 VM1 與 VM2 是不通的

原因如下：
1. VM2 向 VM1 發 Ping 包之前，需要知道 VM1 的 IP 192.168.100.10 所對應的 MAC 地址。VM2 會在網絡上廣播 ARP 包，其作用就是問 “誰知道 192.168.100.10 的 MAC 地址是多少？”
2. ARP 是二層協議，VLAN 的隔離作用使得 ARP 只能在 VLAN20 范圍內廣播，只有 brvlan20 和 eth0.20 能收到，VLAN10 裡的設備是收不到的。VM1 無法應答 VM2 發出的ARP包。
3. VM2 拿不到 VM1 vnet0 的 MAC 地址，也就 Ping 不到 VM1。

Linux Bridge + VLAN = 虛擬交換機

現在對 KVM 的網絡虛擬化做個總結。

1. 物理交換機存在多個 VLAN，每個 VLAN 擁有多個端口。
   同一 VLAN 端口之間可以交換轉發，不同 VLAN 端口之間隔離。
   所以交換機其包含兩層功能：交換與隔離。

2. Linux 的 VLAN 設備實現的是隔離功能，但沒有交換功能。
   一個 VLAN 母設備（比如 eth0）不能擁有兩個相同 ID 的 VLAN 子設備，因此也就不可能出現數據交換情況。

3. Linux Bridge 專門實現交換功能。
   將同一 VLAN 的子設備都掛載到一個 Bridge 上，設備之間就可以交換數據了。

總結起來，Linux Bridge 加 VLAN 在功能層面完整模擬現實世界裡的二層交換機。

eth0 相當於虛擬交換機上的 trunk 口，允許 vlan10 和 vlan20 的數據通過
eth0.10，vent0 和 brvlan10 都可以看著 vlan10 的 access 口
eth0.20，vent1 和 brvlan20 都可以看著 vlan20 的 access 口