Linux网络协议栈6--ipvlan

最新推荐文章于 2025-06-08 22:24:58 发布

bigsheng2

最新推荐文章于 2025-06-08 22:24:58 发布

阅读量1.5k

点赞数 3

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签： linux 网络协议网络

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/bigsheng2/article/details/122776870

本文详细介绍了Linux中ipvlan的工作原理，包括L2和L3两种模式，通过具体场景分析了ipvlan接口之间的互通，以及与宿主机的通信方式。ipvlan在L2模式下处理广播报文，L3模式下则不支持ARP并进行三层转发。文章还探讨了ipvlan接口的发送和接收流程，包括不同模式下的处理差异。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

本来想将macvlan和ipvlan放一起写，但是在测试过程中发现，ipvlan使用起来还是挺复杂的，于是单独作为一章来写。
ipvlan 和 macvlan 类似，都是从一个主机接口虚拟出多个虚拟网络接口。一个重要的区别就是所有的虚拟接口都有相同的 macv 地址，而拥有不同的 ip 地址。
ipvlan 有两种不同的模式：L2 和 L3。一个父接口只能选择一种模式，依附于它的所有虚拟接口都运行在这个模式下，不能混用模式。

L2 模式和 macvlan bridge 模式工作原理很相似，父接口作为交换机来转发子接口的数据。同一个网络的子接口可以通过父接口来转发数据，而如果想发送到其他网络，报文则会通过父接口的路由转发出去。

L3 模式下，ipvlan 有点像路由器的功能，它在各个虚拟网络和主机网络之间进行不同网络报文的路由转发工作。

为了更好的理解代码，在做代码分析之前，先按照场景看一下ipvlan的使用。

如下图：
两个主机： host1，host2
host1上：
Ns0~Ns3 是三个network namespace；
ipv0_0, ipv0_1 是在eth0上创建的两个ipvlan接口；
ipv1_0, ipv1_1, ipv1_2 是在eth1上创建的三个ipvlan接口；
ipv2_0, ipv2_1, 是在eth1上创建的两个ipvlan接口。
ipv0_0, ipv1_0, ipv2_0 在宿主机的namespace，其它的在相应的namespace中。

注意修改一下宿主接口的rp_filter配置为0或者2（场景二、三）

echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/rp_filter
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth1/rp_filter
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth2/rp_filter

####场景一、ipvlan mode l2，ipv1_1, ipv1_2 互通

即同一宿主接口的两个ipvlan接口之间互通，2.1.1.1 ping 2.1.1.2，两个接口是同一网段，arp获取到对方的mac地址后，ipv1_1的驱动发送函数通过查找ip地址（2.1.1.2）所在的ipvlan接口为ipv1_2，直接走接口的接收流程。反向一样。

####场景二、ipvlan mode l2，ipv1_1, Host1互通

这种场景，即如何使用ipvlan 和宿主机互通，很常用的一个场景。
如图，我们从 Ns2 ping 宿主机，即2.1.1.1 ping 170.171.0.1，流量分红色的出方向和蓝色的入方向，走的是不同的路。

先贴配置，Ns2中的路由配置:

# ip route
default via 2.1.1.254 dev ipv2_1

宿主机的配置：

# ip addr
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
    link/ether 52:54:00:89:49:80 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 1.1.1.254/24 scope global ens9
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::5054:ff:fe89:4980/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever
3: eth1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
    link/ether 52:54:00:4e:0a:de brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 2.1.1.254/24 scope global ens10
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::5054:ff:fe4e:ade/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever
33: ipv0_0@ens9: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default qlen 1000
    link/ether 52:54:00:89:49:80 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.114.1/32 scope host ipv1_0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::5254:0:189:4980/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever
39: ipv1_0@ens10: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/ether 52:54:00:4e:0a:de brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.114.1/32 scope host ipv2_0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::5254:0:24e:ade/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever
40: ipv2_0@ens15: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/ether 52:54:00:8f:77:cd brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.114.1/32 scope host ipv3_0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::5254:0:28f:77cd/64 scope link

# ip route
1.1.1.1 dev ipv0_0 scope link
2.1.1.1 dev ipv1_0 scope link
2.1.1.2 dev ipv1_0 scope link
3.1.1.1 dev ipv2_0 scope link

# ip neigh 
2.1.1.1 dev ipv1_0 lladdr 52:54:00:4e:0a:de

可以看到，Ns2中，路由的配置我们指定了nexthop为宿主接口的ip地址，而不是直接指向ipv1_1，两者的区别是前者arp请求网关ip所以会有数据报文dst macsrc mac的结果；而后者请求ping包的dst ip。
因为宿主机和Ns2不是一个广播域，