KVM网络配置(三)—— 使用网桥NAT模式

本文详细介绍了如何在KVM环境下配置NAT网络模式,包括NAT的工作原理,配置步骤,如检查内核模块,安装必要软件包,设置iptables规则,以及启动和验证虚拟机的网络连接。通过NAT,虚拟机可以使用主机的IP地址访问外部网络,实现网络通信。

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简介

NAT(Network Address Translation,网络地址转换)。借助于NAT,私有(保留)地址的"内部"网络通过路由器发送数据包时,私有地址被转换成合法的IP地址,一个局域网只需使用少量IP地址(甚至是1个)即可实现私有地址网络内所有计算机与Internet的通信需求。

 

举个栗子!

guest IP:192.168.122.2
host IP  :10.200.200.100

虚拟机访问外部网络,数据包 ip 地址变化如下
192.168.122.2 --> www.baidu.com
10.200.200.100 --> www.baidu.com
www.baidu.com --> 10.200.200.100
www.baidu.com --> 192.168.122.2

 

NAT 模式 需要物理机内核支持 NAT 相关的选项

如下

#
# Core Netfilter Configuration
#
CONFIG_NETFILTER_NETLINK=m
CONFIG_NF_NAT=m
CONFIG_NF_NAT_NEEDED=y
CONFIG_NF_NAT_PROTO_DCCP=y
CONFIG_NF_NAT_PROTO_UDPLITE=y
CONFIG_NF_NAT_PROTO_SCTP=y
CONFIG_NF_NAT_AMANDA=m
CONFIG_NF_NAT_FTP=m
CONFIG_NF_NAT_IRC=m
CONFIG_NF_NAT_SIP=m
CONFIG_NF_NAT_TFTP=m
CONFIG_NF_NAT_REDIRECT=m

检查 NAT 相关模块是否加载

[root@localhost ~]# lsmod | grep nat
nf_nat_masquerade_ipv4    13463  1 ipt_MASQUERADE
ebtable_nat            12807  1 
ip6table_nat           12864  1 
iptable_nat            12875  1 
ebtables               35009  3 ebtable_broute,ebtable_nat,ebtable_filter
ip6_tables             26912  5 ip6table_filter,ip6table_mangle,ip6table_security,ip6table_nat,ip6table_raw
ip_tables              27126  5 iptable_security,iptable_filter,iptable_mangle,iptable_nat,iptable_raw
nf_nat_ipv6            14131  2 openvswitch,ip6table_nat
nf_nat_ipv4            14115  2 openvswitch,iptable_nat
nf_nat                 26583  4 openvswitch,nf_nat_ipv4,nf_nat_ipv6,nf_nat_masquerade_ipv4
### 如何配置 Open vSwitch (OVS) 连接虚拟机或物理网络 #### 安装 Open vSwitch 为了使用 Open vSwitch,首先需要在其所在的主机上完成安装。通常可以通过包管理器来安装 OVS 工具集以及相关依赖项[^1]。 ```bash sudo apt-get update sudo apt-get install openvswitch-switch openvswitch-common ``` #### 创建网桥并启用 STP 和 VLAN 功能 创建一个名为 `br0` 的网桥,并将其作为核心交换结构的一部分: ```bash ovs-vsctl add-br br0 ``` 如果需要支持生成树协议(STP),可以启用该功能以防止环路: ```bash ovs-vsctl set-fail-mode br0 secure ovs-vsctl set bridge br0 stp_enable=true ``` 对于 VLAN 支持,可以在接口上指定特定的 VLAN ID 或者通过 trunk 方式处理多个 VLAN 流量。 #### 添加端口至网桥 无论是连接虚拟机还是物理设备,都需要将对应的网络接口添加到之前创建好的网桥中。假设存在一块物理网卡 `eth0` 要加入此网桥,则执行命令如下所示: ```bash ovs-vsctl add-port br0 eth0 ip link set eth0 up ``` 针对虚拟环境中的虚拟机适配器同样适用上述操作逻辑;只需确保这些虚拟 NIC 正确关联到了所定义之上的 OVS 网桥即可[^2]。 #### 设置虚拟机网络接口 在 KVM/QEMU 平台上运行的虚拟机会自动检测可用的网桥资源,在启动时可直接选择已建立起来的新网桥比如前面提到过的 `br0` 来替代默认提供的 NAT 类型网桥 `virbr0` 。这样做的好处是可以让外部流量顺利进入内部网络空间而不受限制[^3]。 最后一步就是验证整个架构是否正常运作——检查连通性和性能指标等方面的表现情况。 ```python import os def test_connectivity(): result = os.system('ping -c 4 www.google.com') if result == 0: print("Network connectivity is fine.") else: print("There might be some issues with the network setup.") test_connectivity() ```
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