基于Libvirt 来搭建网络协议测试环境

最新推荐文章于 2024-10-18 10:41:41 发布

榕易

最新推荐文章于 2024-10-18 10:41:41 发布

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分类专栏： Kernel 文章标签：网络协议 linux

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/lovelylichqq/article/details/120080339

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文章目录

引言
准备
安装系统
连入系统
搭建网络拓扑
参考文档

引言

在研究协议实现细节时，动手实践是极其重要的一环。而搭建一个合适的环境用于协议实现测试，重要性也就不言而喻。这篇文章介绍了我用Libvirt搭建client-router-server拓扑的过程细节。

准备

确认虚拟化支持：
我是在fedora 上搭建的，其他 Linux 发行版也应类似。首先确认Host 支持虚拟化：

grep -E –color=auto "(vmx|svm)" /proc/cpuinfo

安装依赖包：

dnf install -y libguestfs-tools-c virt-install libvirt libvirt-daemon-config-network

下载OS镜像：

wget https://cloud.centos.org/centos/8/x86_64/images/CentOS-8-GenericCloud-8.3.2011-20201204.2.x86_64.qcow2

安装系统

我们将上面下载的镜像拷贝到/var/lib/libvirt/images下面，一般都放在这个位置。然后配置虚拟机配置，并直接从磁盘启动：

virt-install --name client --virt-type kvm --memory 512 --vcpus 1 --disk /var/lib/libvirt/images/client.qcow2,bus=virtio --import --network default --noautoconsole -v --os-variant rhel8

注意：这里的–noautoconsole -v 用来文本模式驱动虚拟机，而不用图形界面，后面我们通过virsh console来连入虚拟机文字界面。

列举virt-install支持的os类型：

osinfo-query os | grep -i cent

创建后的虚拟机配置文件都存放在：/etc/libvirt/qemu/下

连入系统

安装好后，我们就可以通过virsh命令来管理控制虚拟机了。比如，我们现在可以用console来连入刚刚创建的虚拟机：

virsh console client

但此时密码不对，进入不了系统，于是关机并修改密码：

virsh destroy client
virt-customize -a /var/lib/libvirt/images/client.qcow2 --root-password password:NewRootUserPasswordHere --uninstall cloud-init

改好密码后，重新启动并进入系统：

virsh start client
virsh console client

搭建网络拓扑

克隆虚拟机

首先，我们可以基于现在client虚拟机，直接clone出router和server：

virt-clone --original client --name router --file /var/lib/libvirt/images/router.qcow2
virt-clone --original client --name server --file /var/lib/libvirt/images/server.qcow2

建桥当网线

接下来，我们通过建立桥bridge来当网线，后面会用桥来将两个网口连起来，从而实现client和router 的连接、router和server的连接。首先在libvirt 里面建立两个bridge：

<network>
  <name>net_client_router</name>
  <bridge name="br0" stp='off' macTableManager="libvirt"/> 
  <mtu size="9216"/>
</network>

<network>
  <name>net_router_server</name>
  <bridge name="br1" stp='off' macTableManager="libvirt"/> 
  <mtu size="9216"/>
</network>

我们不需要bridge同设备交互，只希望他们安安静静地当网线，所以这里禁用STP协议。然后定义这两个桥：

virsh net-define ./client_router.xml
virsh net-define ./router_server.xml

可以看到桥已经建立：

virsh net-list --all

建立网卡，并连接到网线

我们安装系统后，默认只有default 网络，这个网络是用于上网用的，默认走NAT后访问外部网络。我们还需要给client、server分别添加一个网口用于测试，给路由器添加两个网口用于转发。并且把这些网口用上面的桥互相连接起来。以client为例，我们添加一个网口，并连接到br0上：

virsh domiflist client # 查看虚拟机的网卡列表
virsh attach-interface --domain client --type network --source net_client_router --model virtio --config --live

通过brctl show可以看到新添加的网口，已经add到了br0上：

[root@localhost lovelylich]# brctl show br0
bridge name	bridge id		STP enabled	interfaces
br0		8000.525400679ecc	no		        br0-nic
							                vnet3

同样把其他网口也添加，并按需连起来：

virsh attach-interface --domain router --type network --source net_client_router --model virtio --config
virsh attach-interface --domain router --type network --source net_client_router --model virtio --config
virsh attach-interface --domain server --type network --source net_router_server --model virtio --config

配置IP、路由、开启转发

网络拓扑搭好，router还没有成为真正的router，我们需要开启转发模式(也可以安装路由软件)实现路由转发：

echo 'net.ipv4.ip_forward=1' >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p

最后分别配置client、router、server的ip地址和路由，并测试连通性即可。一定要注意要加路由，否则默认路由是nat的那个网卡，这样报文就不是按照我们预定拓扑来走了，如下：

client:
ip a a 1.1.1.1/24 dev eth1
ip route add to 2.2.2.0/24 via 1.1.1.2 dev eth1 src 1.1.1.1 
router：
ip a a 1.1.1.2/24 dev eth1
ip a a 2.2.2.2/24 dev eth2
server：
ip a a 2.2.2.1/24 dev eth1
ip route add to 1.1.1.0/24 via 2.2.2.2 dev eth1 src 2.2.2.1

测试

最后，在client上ping server测试连通性：

[root@client ~]# ping 2.2.2.1
PING 2.2.2.1 (2.2.2.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 2.2.2.1: icmp_seq=1 ttl=63 time=0.763 ms
64 bytes from 2.2.2.1: icmp_seq=2 ttl=63 time=4.90 ms

--- 2.2.2.1 ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 1003ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.763/2.831/4.900/2.069 ms
[root@client ~]#