Linux 如何实现 VLAN - 每天5分钟玩转 OpenStack(12)

LAN 表示 Local Area Network,本地局域网,通常使用 Hub 和 Switch 来连接 LAN 中的计算机。
一般来说,两台计算机连入同一个 Hub 或者 Switch 时,它们就在同一个 LAN 中。

一个 LAN 表示一个广播域。
其含义是:LAN 中的所有成员都会收到任意一个成员发出的广播包。

VLAN 表示 Virtual LAN。一个带有 VLAN 功能的switch 能够将自己的端口划分出多个 LAN。
计算机发出的广播包可以被同一个 LAN 中其他计算机收到,但位于其他 LAN 的计算机则无法收到。
简单地说,VLAN 将一个交换机分成了多个交换机,限制了广播的范围,在二层将计算机隔离到不同的 VLAN 中。

比方说,有两组机器,Group A 和 B。
我们想配置成 Group A 中的机器可以相互访问,Group B 中的机器也可以相互访问,但是 A 和 B 中的机器无法互相访问。
一种方法是使用两个交换机,A 和 B 分别接到一个交换机。
另一种方法是使用一个带 VLAN 功能的交换机,将 A 和 B 的机器分别放到不同的 VLAN 中。

请注意,VLAN 的隔离是二层上的隔离,A 和 B 无法相互访问指的是二层广播包(比如 arp)无法跨越 VLAN 的边界。
但在三层上(比如IP)是可以通过路由器让 A 和 B 互通的。概念上一定要分清。

现在的交换机几乎都是支持 VLAN 的。
通常交换机的端口有两种配置模式: Access 和 Trunk。看下图

Access 口
这些端口被打上了 VLAN 的标签,表明该端口属于哪个 VLAN。
不同 VLAN 用 VLAN ID 来区分,VLAN ID 的 范围是 1-4096。
Access 口都是直接与计算机网卡相连的,这样从该网卡出来的数据包流入 Access 口后就被打上了所在 VLAN 的标签。
Access 口只能属于一个 VLAN。

Trunk 口
假设有两个交换机 A 和 B。
A 上有 VLAN1(红)、VLAN2(黄)、VLAN3(蓝);B 上也有 VLAN1、2、3
那如何让 AB 上相同 VLAN 之间能够通信呢?

办法是将 A 和 B 连起来,而且连接 A 和 B 的端口要允许 VLAN1、2、3 三个 VLAN 的数据都能够通过。
这样的端口就是Trunk口了。
VLAN1、2、3 的数据包在通过 Trunk 口到达对方交换机的过程中始终带着自己的 VLAN 标签。

了解了 VLAN 的概念之后,我们来看 KVM 虚拟化环境下是如何实现 VLAN 的。还是先看图,

eth0 是宿主机上的物理网卡,有一个命名为 eth0.10 的子设备与之相连。
eth0.10 就是 VLAN 设备了,其 VLAN ID 就是 VLAN 10。
eth0.10 挂在命名为 brvlan10 的 Linux Bridge 上,虚机 VM1 的虚拟网卡 vent0 也挂在 brvlan10 上。

这样的配置其效果就是:
宿主机用软件实现了一个交换机(当然是虚拟的),上面定义了一个 VLAN10。
eth0.10,brvlan10 和 vnet0 都分别接到 VLAN10 的 Access口上。而 eth0 就是一个 Trunk 口。
VM1 通过 vnet0 发出来的数据包会被打上 VLAN10 的标签。

eth0.10 的作用是:定义了 VLAN10
brvlan10 的作用是:Bridge 上的其他网络设备自动加入到 VLAN10 中

我们再增加一个 VLAN20,见下图

这样虚拟交换机就有两个 VLAN 了,VM1 和 VM2 分别属于 VLAN10 和 VLAN20。
对于新创建的虚机,只需要将其虚拟网卡放入相应的 Bridge,就能控制其所属的 VLAN。

VLAN 设备总是以母子关系出现,母子设备之间是一对多的关系。
一个母设备(eth0)可以有多个子设备(eth0.10,eth0.20 ……),而一个子设备只有一个母设备。

下一节我们通过实验来实践 VLAN。

时间: 2024-08-14 22:14:49

Linux 如何实现 VLAN - 每天5分钟玩转 OpenStack(12)的相关文章

动手实践 Linux VLAN - 每天5分钟玩转 OpenStack(13)

本节我们来看如何在实验环境中实施和配置如下 VLAN 网络 配置 VLAN 编辑 /etc/network/interfaces,配置 eth0.10.brvlan10.eth0.20 和 brvlan20. 下面用 vmdiff 展示了对 /etc/network/interfaces 的修改 重启宿主机,ifconfig 各个网络接口 用 brctl show 查看当前 Linux Bridge 的配置. eth0.10 和 eth0.20 分别挂在 brvlan10 和 brvlan20上

在 ML2 中配置 Vlan Network- 每天5分钟玩转 OpenStack(93)

上一节我们学习了 Neutron Vlan Network 的原理,今天讨论如何在 ML2 配置中 enable 它. 首先在 /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini 中设置 vlan network 相关参数. tenant_network_types = vlan 指定普通用户创建的网络类型为 vlan. 然后指定 vlan 的范围: 上面配置定义了 label 为 “default” 的 vlan network,vlan id 的范围是 3001 -

每天5分钟 玩转OpenStack

最近在学习OpenStack的相关知识,一直苦于OpenStack的体系庞大以及复杂程度,学习没有进度,停滞不前.偶然机会在51CTO上发现了一个热点的专题关于OpenStack的,题目叫做<每天5分钟 玩转OpenStack>,抱着试试的态度看了几篇,被文章的内容和书写风格吸引了,内容全面,思路清晰,简单易懂,关键是每篇博文的内容很少,绝对是一泡大便的功夫.每周一.周三.周五定时更新,微信也有同步更新.不过大神在博客园cnblogs上的博文没有目录,每次翻阅的时候甚是费劲,可能是大神太忙了,

写在最前面 - 每天5分钟玩转 OpenStack(1)

<每天5分钟玩转 OpenStack>是一个 OpenStack 教程,这是第 1 篇. 这个教程有下面两个特点: 系统讲解 OpenStack 从架构到各个组件:从整体到细节逐一讨论 重实践并兼顾理论 主要从实际操作的角度带着大家学习 OpenStack. 为啥要写这个? 简单回答是:因为OpenStack 学习难度大,但如果掌握了价值会很大 先做一个自我介绍吧. 本人网名CloudMan,在 IT 这个行当已经摸爬滚打了十多年,05年之前是搞上层应用开发的,那时候 Java 比较火,所以

创建 Pool & VIP - 每天5分钟玩转 OpenStack(122)

上节完成了 LBaaS 配置,今天我们开始实现如下 LBaaS 环境. 环境描述如下:1. 创建一个 Pool "web servers".2. 两个 pool member "WEB1" 和 "WEB2",均为运行 Ubuntu cloud image 的 instance.3. load balancer VIP 与 floating IP 关联.4. 位于外网的 client 通过 floating IP 外网访问 web server.

学习 OpenStack 的方法论 - 每天5分钟玩转 OpenStack(150)

作为 OpenStack 的核心教程,我们已经到了最后总结的部分. OpenStack 目前已经有好几十个模块,本教程讨论的是最最重要的核心模块:Keystone,Nova,Glance,Cinder 和 Neutron.请大家看下图: 此图截自 https://www.openstack.org/software/project-navigator/,这是 OpenStack 官方定义的 6 个 Core Service.每个模块都会从三个维度来衡量: ADOPTION - 采用度 MATUR

cloud-init 典型应用 - 每天5分钟玩转 OpenStack(174)

本节介绍几个 cloud-init 的典型应用:设置 hostanme,设置用户初始密码,安装软件. 设置 hostname cloud-init 默认会将 instance 的名字设置为 hostname.但这样不太方便,有时希望能够将二者分开,可利用 cloud-init 的set_hostname 模块实现.set_hostname 它会查询 metadata 中 hostname 信息,默认值就是 instance 的名字.我们可以指定自己的 hostname,方法是将下面的内容传给 c

KVM 网络虚拟化基础 - 每天5分钟玩转 OpenStack(9)

网络虚拟化是虚拟化技术中最复杂的部分,学习难度最大. 但因为网络是虚拟化中非常重要的资源,所以再硬的骨头也必须要把它啃下来. 为了让大家对虚拟化网络的复杂程度有一个直观的认识,请看下图 这是 OpenStack 官网上给出的计算节点(可以理解为 KVM 的宿主机)虚拟网络的逻辑图,上面的网络设备很多,层次也很复杂.我第一次看到这张图,也着实被下了一跳. 不过大家也不要怕,万丈高楼从地起,虚拟网络再复杂,也是由一些基础的组件构成的.只要我们将这些基础组件的概念和它们之间的逻辑关系搞清楚了,就能深刻

VXLAN 概念(Part I) - 每天5分钟玩转 OpenStack(108)

除了前面讨论的 local, flat, vlan 这几类网络,OpenStack 还支持 vxlan 和 gre 这两种 overlay network. overlay network 是指建立在其他网络上的网络. 该网络中的节点可以看作通过虚拟(或逻辑)链路连接起来的. overlay network 在底层可能由若干物理链路组成,但对于节点,不需要关心这些底层实现. 例如 P2P 网络就是 overlay network,隧道也是. vxlan 和 gre 都是基于隧道技术实现的,它们也