Win10 Hyper-V虚拟机网络配置方式(3)-Defalut Switch
nanshan 2024-10-16 10:49 144 浏览 0 评论
1、 Default Switch虚拟交换机
在windows中启用Hyper-V功能后，win10管理主机的"网络和Internet"中增加了一台网络适配器vEthernet(Default Switch)，这是Hyper-V自动安装的一台虚拟交换机。禁用Hyper-V功能后，该网络适配器中"网络和Internet"中消除。否则在Hyper-V管理器中，在"网络和Internet"中都无法删除Default Switch。
在Hyper-V管理器中查看默认安装的Default Switch虚拟交换机的属性见下图图1，可见该虚拟交换机连接到内部网络，并使用网络地址转换协议NAT为虚拟机提供计算机网络的访问权限，便于虚拟访问外网。
下图2是启用Hyper-V后的网络配置清单。宿主机即win10管理主机使用动态主机配置协议配置物理网卡的IP地址、子网掩码和默认网关；vEthernet只有IP地址和子网掩码，没有默认网关。
在管理主机的适配器属性查询界面中，vEthernet的TCP/IP4属性是使用固定的IP而不是"自动获取IP地址"，但系统重启后该IP地址经常变动。发现规律如下：点win10的关机按钮，关机后再开机，IP地址一般不变；点win10的重启按钮，重新启动后IP地址一般都会变。
2、 使用Default Switch虚拟交换机的网络连通性测试
构建如下图3所示的测试环境。管理主机win10创建4台ubuntu虚拟机，物理机A和管理主机win10接入无线路由器的物理LAN口，无线路由器WAN口连接到互联网。
管理主机使用动态主机配置协议dhcp动态配置IP；虚拟交换机采用Default Switch的默认配置不做属性修改；四台ubuntu虚拟机的网络适配器使用Default Switch虚拟交换机；ubuntu01和ubuntu02组成A组，操作系统采用动态主机配置协议dhcp；ubuntu03和ubuntu04组成B组，操作系统采用静态IP。
下面测试第一种场景：B组的静态IP地址和子网掩码遵从虚拟交换机的规则。
下面是ubuntu01虚拟机的操作系统启动后的网络状况，ubuntu02类似，不重复列出。从下图中可以看出，Ubuntu虚拟机操作系统使用动态主机配置协议获得的IP地址和子网掩码与内部虚拟机交换机的IP地址和子网掩码相适配，构成同一网段的IP地址；默认网关就是内部虚拟交换机的IP地址，因为虚拟机发出的信息肯定要先送到虚拟交换机；DNS服务器的地址是一个保留的本机环回地址127.0.0.53，使用53号端口，127打头的IP地址都是保留的本机使用的测试地址，主机发送的目的地址为环回地址的IP数据报，不会发送到其他网络，而是使用本机中的协议软件进行处理，该虚拟机的DNS不用特殊配置。
下图图5是ubuntu03虚拟机操作系统启动后的网络状态，ubuntu04与之相似，不重复列出。ubuntu虚拟机中dhcp设置为yes或true，但指定了IP地址和子网掩码，网络生效时会用指定的IP地址和子网掩码，即便default switch的IP地址发生了变化，虚拟机的Ip地址还会使用指定的IP。没有指定默认网关和DNS，让系统自动获取，未指定默认网关，自动使用default switch的地址做为默认网关；未指定DNS，使用本机环回地址，真正能查出域名对应的IP地址肯定在本虚拟机或管理主机是不可能的，需要通过虚拟交换机再到外网的dns server中去查。
本次配置的静态IP地址按照当前Default Switch的IP和掩码规则配置，确保在同一个网段。
该场景下，A组ubuntu虚拟机之间可以相互ping通；管理主机设置合适的防火墙，可以和A组各虚拟机相互ping通；图中的物理机A设置合适的防火墙后，管理主机、各虚拟机都能ping物理机A，但物理机A可以ping通管理主机，但ping不通各虚拟机。
该场景下，B组ubuntu虚拟机之间可以相互ping通；管理主机设置合适的防火墙，可以和B组各虚拟机相互ping通；图中的物理机A设置合适的防火墙后，管理主机、B组各虚拟机都能ping通物理机A，但物理机A可以ping通管理主机，但ping不通各虚拟机。
上述两组虚拟机，不管是自动获得IP，还是配置的静态IP，都和此时Default Switch 的ip地址及子网掩码相匹配，故此时所有虚拟机、管理主机都能相互ping通；都能ping通物理机A，但物理机A能ping通管理主机，但ping不通各个虚拟机。各虚拟机和管理主机一样，都能正常上外网。
下面测试第二种场景：B组的静态IP地址不遵从虚拟交换机的规则。
重启管理主机，默认的虚拟交换机的IP地址由172.17.90.161变成了192.168.107.177，B组虚拟机的静态IP不做作修改，则B组的静态IP地址已经和虚拟交换机的IP规则不一致。管理主机各网络适配器的IP配置情况由图2变成了下图图6的模样。
此时采用动态主机配置协议dhcp的A组虚拟机，随着Default Switch地址变化为192.168.107.177，虚拟机的动态IP和默认网关都随之发生变化，虚拟机的IP遵从虚拟交换机的IP规则，默认网关变为虚拟交换机的IP，如下图图7所示。
此时采用静态IP的ubuntu03和ubuntu04的情况如下图图8。网络配置文件dhcp4设置为true或yes，设置dhcp动态主机配置协议生效，但却配置了静态IP，主机重启后ubuntu的IP地址没变，默认网关变成了新的Default Switch的IP地址，因此从虚拟机内部发起的申请会正确走到虚拟交换机，虚拟交换机使用NAT协议，让虚拟机能正常上外网。
此时A组ubuntu虚拟机、管理主机能相互IP通；ubuntu01和ubuntu02和管理主机一样能正常上外网；A组虚拟机和管理主机能ping通物理机A，但物理机A能ping通管理主机，ping不通各虚拟机。
此时B组ubuntu虚拟机、管理主机在合适的防火墙设置下能相互IP通；ubuntu03和ubuntu04和管理主机一样能正常上外网；B组虚拟机和管理主机能ping通物理机A，但物理机A能ping通管理主机，ping不通各虚拟机。
B组虚拟机能ping通A组虚拟机；A组虚拟机ping不通B组虚拟机。
3、 使用Default Switch的初步总结
使用"网络和Internet"的重置网络功能，删除所有网络适配器然后重新安装网络适配器，可以将网络组件恢复到原始设置，在管理主机的"网络和共享中心"中设置不同网络的网络发现属性。
"禁用Hyper-V"后，再"启用Hyper-V"，默认在管理主机上安装虚拟网络交换机vEthernet（Default Switch）。
创建虚拟机，使用该vEthernet做为虚拟机的网络适配器，安装操作系统，采用动态主机配置协议。每次重启管理主机后即便vEthernet的IP地址变动了，各虚拟机还都能正常使用和上外网。
手动配置虚拟机的静态IP，可以在配置文件的dhcp4一行的下面只添加静态IP和掩码，不需要配置默认网关和DNS，dhcp4的true或yes属性也不需要修改。无论虚拟交换机vEthernet（Default Switch）的IP怎样变化，静态配置的虚拟机的IP都不会变化，但网关会随着变化，这样指定了静态IP虚拟机可以正常使用和上外网。
使用静态IP虚拟机A与动态获得IP的虚拟机B，都使用同一台默认的虚拟交换机，在起IP地址规则不同时，虚拟机B能ping通虚拟机A，但A虚拟机ping不通虚拟机B，规则相同时都能互相ping通。
每次重启主机时vEthernet（Default Switch）的IP地址总变化，导致使用动态主机配置协议dhcp的虚拟机的IP地址总变化，很不方便。
Ubuntu虚拟机中，/etc/hostname中存放的是主机名；/etc/hosts中存放的是域名和IP的对应关系。主机名和域名是比较固定的，在虚拟机之间可以引用该域名，但管理主机ping不通虚拟机的域名。
用默认的内部网络虚拟交换机vEthernet（Default Switch） 构建的虚拟网络，网络访问方向是单向的，即由虚拟机可以访问管理主机，可以访问管理主机所在的网络的主机，可以访问外网（当然前提是管理主机能上外网）；但管理主机所在网络的主机及其他网络的主机不能访问虚拟机。
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