轉-深刻理解VMware虛擬網絡

原文出處：http://wangchunhai.blog.51cto.com/225186/381225

VMware Workstation是一款很是不錯的虛擬機軟件，許多愛好者用VMware Workstation設計多種實現環境作測試。VMware Workstation的虛擬網絡部分，功能很是的強大，但對於初學者來講，稍顯複雜。基於此，本文將深刻介紹VMware的虛擬網絡，讓讀者深入理解VMware虛擬網絡之間的關係，從而能夠設計多種複雜的廣域網、局域網的實驗環境，知足讀者的實驗需求。因爲VMware Server與VMware Workstation一體相乘，因此本文的內容也一樣適用於VMware Server。同時，VMware Workstation的虛擬網絡，也是VMware企業產品VMware ESX Server的基礎，熟悉了VMware Workstation的虛擬網絡後，對你們深刻學習、使用VMware Server也有必定的幫助做用。

3.1 VMware虛擬網絡概述

VMware Workstation（或VMware Server）安裝在物理計算機，這臺計算機稱做「主機」，假設這臺主機有一塊物理網卡，而且鏈接到網絡的一臺交換機中，此時，網絡拓撲如圖3-1所示。

圖3-1 主機物理網絡

【關鍵點】VMware Workstation與VMware Server，支持VMnet0～VMnet9共10塊（虛擬）網卡，對於每一塊虛擬網卡來講（VMnet0～VMnet9），同一時刻只能選擇一種網絡屬性：或者使用主機物理網卡，或使用虛擬網卡。

在VMware虛擬網絡中，包括兩種網絡：一種是「僅主機網絡」，另外一種是「NAT網絡」。對於VMware Workstation（或VMware Server）主機來講，能夠有多塊虛擬網卡具備「僅主機網絡」特性，但同一時刻只能有1塊虛擬網卡具備「NAT網絡」屬性。

在主機上安裝VMware Workstation或VMware Server的時候，默認會安裝3塊虛擬網卡，這3塊虛擬網卡的名稱分別爲VMnet0、VMnet一、VMnet8，其中VMnet0的網絡屬性爲「物理網卡」，VMnet1與VMnet8的網絡屬性爲「虛擬網卡」。在默認狀況下，VMnet1虛擬網卡的定義是「僅主機虛擬網絡」，VMnet8虛擬網卡的定義是「NAT網絡」，同時，主機物理網卡被定義爲「橋接網絡」，主機物理網卡也能夠稱爲VMnet0。

在默認狀況下，VMware Workstation虛擬網絡拓撲關係如圖3-2所示。

圖3-2 虛擬機網絡拓撲

在圖3-2中，有3個虛擬交換機、2塊虛擬網卡、1塊物理網卡、1個虛擬路由器，組成了默認虛擬網絡的整個結構。當VMware Workstation（或VMware Server）安裝的時候，會從192.168.x.0/24（在之前的某個版本中，也用過172.16.0.0/12的地址段，但很快放棄了）的地址中，隨機選擇2個地址段，並將每一個段的第1個地址分配給對應的虛擬網卡（VMnet1與VMnet8）使用。

在圖3-2中， VMnet1使用了192.168.10.0/2四、VMnet8使用了192.168.80.0/24的地址段，這是我習慣使用的地址段，你能夠根據本身的愛好與習慣設置。若是你想修改這些IP地址，在後文會有介紹。

在圖3-2中，還有1個虛擬DHCP服務器沒有標出，該虛擬DHCP服務器，用來爲使用VMnet一、VMnet8（或其餘）虛擬網卡（或者說鏈接到VMnet一、VMnet8虛擬交換機）的虛擬機自動分配IP地址、子網掩碼、網關與DNS等參數。

3.2 虛擬機與虛擬網卡、網絡屬性

在VMware Workstation中，每一個虛擬機最多能夠支持10塊虛擬網卡，這些虛擬網卡，能夠（根據須要）鏈接到不一樣的虛擬網絡，例如圖3-2中的VMnet一、VMnet8或VMnet0虛擬交換機。有兩種狀況能夠選擇虛擬網絡，一種是在建立虛擬機的時候，另外一種是在建立虛擬機後，在「虛擬機設置」中修改虛擬網絡屬性。

（1）在建立虛擬機的時候，在「Network Type（網絡屬性）」頁中，在「Network connection（網絡鏈接）」選項組中，爲當前虛擬機選擇鏈接到的虛擬網絡，如圖3-3所示。

圖3-3 網絡屬性

（2）在虛擬機建立完成後，修改「虛擬機設置」，也能夠修改虛擬網絡屬性，如圖3-4所示。

圖3-4 修改虛擬機設置

不論是在建立虛擬機的時候，選擇網絡屬性，仍是在「虛擬機設置」頁中，每塊虛擬網卡，都有3種選擇，分別是VMnet0（橋接網絡）、VMnet1（僅主機網絡）與VMnet8（NAT網絡）三種鏈接屬性，還有一種是「不使用網絡鏈接」，就是代表這塊虛擬網卡，不鏈接到任何網絡。下面分別介紹鏈接到VMnet一、VMnet八、VMnet0虛擬交換機時的網絡屬性。

【說明】（1）在VMware Workstation 6.0以後，新增長了「Team」功能，同時在「Team」中也增長了Team虛擬交換機。在Team中的虛擬機，除了可使用VMnet0、VMnet一、VMnet8等虛擬交換機外，還可使用Team中的虛擬交換機。

（2）VMware Workstation（或VMware Server），除了VMnet0、VMnet一、VMnet8虛擬交換機外，還能夠建立（或添加）VMnet2～VMnet七、VMnet9等虛擬交換機，這些虛擬交換機的屬性，能夠在「僅主機網絡」、「橋接網絡」、「NAT網絡」之間選擇。

3.3 VMnet一、VMnet八、VMnet0虛擬網卡的關係

在VMware Workstation或VMware Server的虛擬機中，虛擬機之間、主機之間的網絡關係能夠參照圖3-5所示的網絡拓撲。

圖3-5 虛擬機與主機網絡拓撲

在圖3-5中，虛擬機A十一、A十二、～、虛擬機A03等，是VMware Workstation（或VMware Server）建立的虛擬機。虛擬機A十一、A十二、A13使用VMnet1（僅主機網絡）虛擬網卡，則在圖3-5的網絡拓撲中，「至關於」鏈接到VMnet1虛擬交換機；虛擬機A8一、A82使用VMnet8虛擬網卡（NAT網絡，則至關於鏈接到VMnet8虛擬交換機）；虛擬機A0一、A0二、A03使用VMnet0虛擬網卡（橋接網絡，至關於鏈接到VMnet0虛擬交換機）。

物理主機B，表明與物理主機A屬於同一局域網內的其餘一臺或多臺計算機。這裏面的「同一局域網」，表示能夠是同一子網（VLAN）的計算機，也能夠是不一樣子網的計算機。

Internet計算機Z，表明Internet網絡上的其餘計算機或服務器，能夠是一臺或多臺的計算機。

將圖3-5的關係，畫成網絡拓撲的方式，如圖3-6所示。

圖3-6 簡化後的網絡拓撲

下面介紹各虛擬機之間與主機之間的網絡關係。

3.3.1 虛擬機使用VMnet1虛擬網卡

當虛擬機選擇使用VMnet1虛擬網卡時，表示這臺虛擬機鏈接到VMnet1虛擬交換機。

VMnet1，官方定義「僅主機網絡」，其默認的網絡行爲，只與主機或其餘使用VMnet1虛擬網卡的虛擬機有網絡鏈接。使用VMnet1虛擬網卡的虛擬機，不能訪問與物理主機以外的其餘計算機.

在圖3-5（圖3-6）中，虛擬機A十一、A十二、A13使用VMnet1虛擬網卡，代表鏈接到VMnet1虛擬交換機。在圖3-5（圖3-6）的網絡拓撲中，虛擬機A十一、A十二、A1三、物理主機A之間能夠互相通信。將圖3-5（圖3-6）中與VMnet1相關的計算機，簡化成圖3-7所示的拓撲。

圖3-7 VMnet1虛擬網絡拓撲圖3-

1在同一交換機上的計算機怎樣才能通信

深刻理解：「能夠互相通信」，這句話表示，當A十一、A十二、A1三、A都鏈接到VMnet1虛擬交換機時，這4臺計算機能夠互相通信，但不必定能通信。爲何呢？若是A十一、A十二、A1三、A沒有設置同一子網的IP地址，這是不能互相通信（互相訪問）的；或者雖然設置同一網段的地址，但A十一、A十二、A1三、A有防火牆，禁止其餘計算機訪問，這時也是不能通信的。

只有當A十一、A十二、A1三、A鏈接到同一個虛擬交換機，而且在網一網段（IP地址還不能衝突）、而且沒有防火牆（或者有防火牆，但容許其餘計算機訪問）時，纔有可能通信。

小實驗：在VMware Workstation中建立1臺虛擬機，VMnet1虛擬網卡，設置與主機VMnet1相同網段的IP地址，或者在虛擬機中設置「自動得到IP地址」，關閉主機與虛擬機的防火牆，嘗試用「網上鄰居」或使用ping命令，檢查這個虛擬機與主機可否互相通信。

2 注意主機多塊網卡

還要注意物理主機A，在A上有三塊網卡(1塊物理網卡、2塊虛擬網卡)，分別是VMnet一、VMnet8和物理網絡（稱爲VMnet0），若是A十一、A十二、A13是192.168.10.0/24網段的計算機，但VMnet1不是192.168.10.0/24網段的，但你在VMnet8或VMnet0設置的是與A十一、A十二、A13同一網段的地址（例如192.168.10.0/24）時，A與A11（或A十二、A13）也是不能通信的。

3 在同一交換機上的計算機只要是同一網段的地址便可

另外，還須要說明，雖然在「虛擬網絡設置」中，設置VMnet1虛擬網段使用192.168.10.0/24網段，但在使用中，當A十一、A十二、A13鏈接到同一個虛擬交換機時，只要A十一、A十二、A1三、物理機A的VMnet1虛擬網卡，設置同一網段的地址（能夠是192.168.10.0/24，也能夠是其餘網段，但最好不要與VMnet八、VMnet0網段衝突），A十一、A十二、A1三、A就能夠互相通信。

4 使用VMnet1虛擬網卡的計算機默認不能訪問外網

使用VMnet1虛擬網卡的計算機，不能訪問外網，外網也不能訪問VMnet1虛擬網卡的計算機。在圖3-5（圖3-6）的網絡中，虛擬機A十一、A十二、A13與B、Z沒有網絡關係，它們不能互相訪問。

3.3.2 虛擬機使用VMnet0虛擬網卡

若是虛擬機使用「橋接方式」，即VMnet0，則虛擬機至關於主機網絡中的一臺計算機，虛擬機若是選擇VMnet0（或橋接網絡），則經過「VMnet0虛擬交換機」鏈接到主機所屬網絡，這時與主機「VMnet0虛擬網卡」是否設置IP地址無關。

在圖3-5（圖3-6）的網絡拓撲中能夠看到，若是虛擬機A0一、A0二、A03使用VMnet0虛擬交換機，無論主機VMnet0虛擬網卡，是否設置了正確的IP地址、子網掩碼與網關，只要A0一、A0二、A03設置了正確的IP地址、子網掩碼、網關等參數，是能夠訪問主機以外網絡上的其餘計算機（例如B），以及Internet網絡上的其餘計算機（例如Z）。VMnet0虛擬機、虛擬網絡拓撲如圖3-8所示。

圖3-8 VMnet0虛擬網絡

其中B及Z，便可以是物理計算機，能夠也是使用了VMnet0虛擬網卡的虛擬機。在圖3-8中，使用VMnet0的虛擬機（A0一、A0二、A03）與物理主機A、B能夠互相訪問。

3.3.3 虛擬機使用VMnet8虛擬網卡

若是虛擬機使用VMnet8，則虛擬機能夠經過主機網絡，單向（從虛擬機到主機、外網）訪問物理主機以外的網絡，而主機之外的網絡不能訪問使用VMnet8的虛擬機。但這個的前提是，主機要能訪問外網（或網絡上的其餘計算機），若是主機不能訪問外網，則配置爲VMnet8虛擬網卡的虛擬機，也不能訪問外網。

將圖3-5（圖3-6）中與VMnet8的虛擬網絡與虛擬機，簡化成圖3-9的方式。

圖3-9 VMnet8虛擬網絡

主機A的VMnet8虛擬網卡，鏈接到VMnet8虛擬交換機，VMnet8虛擬交換機鏈接到「虛擬路由器」，「虛擬路由器」再鏈接到「VMnet0虛擬網卡(也即主機物理網卡)」，並經過「VMnet0虛擬網卡」鏈接到「VMnet0虛擬交換機」，「VMnet0虛擬交換機」鏈接到主機物理網絡。這也就代表，鏈接到「VMnet8虛擬交換機」的計算機（虛擬機或主機），須要經過「虛擬路由器」→「VMnet0虛擬網卡」→「VMnet0虛擬交換機」的方向鏈接到主機物理網絡。

1 NAT中的單向訪問關係

虛擬機A8一、A82爲物理機A上的鏈接到VMnet8虛擬交換機的虛擬機。則A8一、A82能夠訪問A（雙向互訪），能夠經過「虛擬路由器」單向訪問虛擬機A0一、A0二、A03，並經過A單向訪問A所屬的網絡上的其餘計算機B，並能夠單向訪問Internet網絡上的其餘計算機Z。但A所屬網絡上的其餘計算機及Internet網絡上的其餘計算機（默認狀況下）不能訪問A8一、A82，因此說，這裏的訪問是「單向訪問」。

2 NAT中的默認狀況

上節所說的「默認狀況」，是指在虛擬機上，啓用NAT與DHCP服務而且虛擬機的IP地址是「自動得到IP地址與DNS狀況下」，而且主機物理網卡，網絡參數（IP地址、子網掩碼、網關、DNS）設置正確的狀況下。

在啓用NAT與DHCP服務的狀況下，虛擬機會自動得到合適的IP地址、子網掩碼、網關與DNS。

若是虛擬機A8一、A82沒有設置爲「自動得到IP地址與DNS地址」，但「手動」設置的IP地址、子網掩碼和網關地址、DNS地址，與DHCP服務器分配的類似時，也是能夠訪問外網的。例如，在圖3-5（圖3-6）中，VMnet8虛擬交換機使用的是192.168.80.0/24網段，只要虛擬機設置了192.168.80.3～192.168.80.253的地址、子網掩碼爲255.255.255.0、網關地址爲192.168.80.2，就能夠訪問A及網絡上的其餘主機。

3 容許外網訪問NAT的虛擬機

若是物理網絡上的其餘計算機（例如B、Z），想要訪問A8一、A82，則應該經過「VMnet0虛擬交換機」→「VMnet0虛擬網卡」→「虛擬路由器」→「VMnet8虛擬交換機」到A8一、A82，但「虛擬路由器」默認配置，是禁止「外網」訪問「內網」，在這裏，VMnet0虛擬網卡及VMnet0虛擬交換機所屬的網絡，屬性「外網」，而「VMnet8虛擬交換機」所屬網絡，屬於內網。

若是配置了這個「虛擬路由器」，例如，使用「端口映射」狀況， Internet網絡上的其餘計算機，也是能夠訪問虛擬機A8一、A82的。

3.3.4 使用不一樣虛擬網卡的虛擬機之間的網絡關係

前面介紹了使用同一種虛擬網卡的虛擬機與主機之間的關係，那麼，在同一個物理主機中，使用不一樣虛擬網卡的虛擬機，它們之間是什麼關係呢？

圖3-10 虛擬網絡拓撲圖3-

1 VMnet1默認不能訪問VMnet8與VMnet0

從圖3-10中能夠看到，鏈接到VMnet1的虛擬機（A十一、A十二、A13），與鏈接到VMnet8的虛擬機以及鏈接到VMnet0的虛擬機（A0一、A0二、A03），默認狀況下，是不能互相訪問的。

若是它們之間要想互相訪問，必須在物理主機A上，啓用默認路由或者代理服務器功能，才能夠互相（或者單向）訪問。例如，物理主機能夠安裝Windows Server 2003（或Windows 2000 Server、Windows Server 2008），在該計算機上，啓用「路由和遠程訪問」功能，而且將該計算機作成一個「路由器」，這時候，各虛擬機之間，能夠互相訪問。

若是物理主機安裝的是Windows 2000、XP等操做系統，能夠啓用「Internet鏈接共享功能」，讓VMnet1單向訪問VMnet8或VMnet0，反之亦然。例如，可讓VMnet8單向訪問VMnet1等，這都是很容易的事情。

2 VMnet8默認不能訪問VMnet1

VMnet8在默認狀況下，不能訪問VMnet1，能夠經過虛擬路由器，單向訪問VMnet0。若是VMnet8想要訪問VMnet1，則像VMnet1訪問VMnet8同樣，在主機A上啓用「路由器」或「Internet鏈接共享服務」。

3 VMnet0默認不能訪問VMnet八、VMnet1

VMnet0默認狀況下，不能訪問VMnet1與VMnet8。若是要想訪問VMnet8，除了啓用「路由器」或「Internet鏈接共享外」，還能夠經過配置「VMnet8」到「VMnet0」之間的「虛擬路由器」，進行端口映射的方式，訪問VMnet8中的虛擬機。