转-深刻理解VMware虚拟网络

原文出处：http://wangchunhai.blog.51cto.com/225186/381225

VMware Workstation是一款很是不错的虚拟机软件，许多爱好者用VMware Workstation设计多种实现环境作测试。VMware Workstation的虚拟网络部分，功能很是的强大，但对于初学者来讲，稍显复杂。基于此，本文将深刻介绍VMware的虚拟网络，让读者深入理解VMware虚拟网络之间的关系，从而能够设计多种复杂的广域网、局域网的实验环境，知足读者的实验需求。因为VMware Server与VMware Workstation一体相乘，因此本文的内容也一样适用于VMware Server。同时，VMware Workstation的虚拟网络，也是VMware企业产品VMware ESX Server的基础，熟悉了VMware Workstation的虚拟网络后，对你们深刻学习、使用VMware Server也有必定的帮助做用。

3.1 VMware虚拟网络概述

VMware Workstation（或VMware Server）安装在物理计算机，这台计算机称做“主机”，假设这台主机有一块物理网卡，而且链接到网络的一台交换机中，此时，网络拓扑如图3-1所示。

图3-1 主机物理网络

【关键点】VMware Workstation与VMware Server，支持VMnet0～VMnet9共10块（虚拟）网卡，对于每一块虚拟网卡来讲（VMnet0～VMnet9），同一时刻只能选择一种网络属性：或者使用主机物理网卡，或使用虚拟网卡。

在VMware虚拟网络中，包括两种网络：一种是“仅主机网络”，另外一种是“NAT网络”。对于VMware Workstation（或VMware Server）主机来讲，能够有多块虚拟网卡具备“仅主机网络”特性，但同一时刻只能有1块虚拟网卡具备“NAT网络”属性。

在主机上安装VMware Workstation或VMware Server的时候，默认会安装3块虚拟网卡，这3块虚拟网卡的名称分别为VMnet0、VMnet一、VMnet8，其中VMnet0的网络属性为“物理网卡”，VMnet1与VMnet8的网络属性为“虚拟网卡”。在默认状况下，VMnet1虚拟网卡的定义是“仅主机虚拟网络”，VMnet8虚拟网卡的定义是“NAT网络”，同时，主机物理网卡被定义为“桥接网络”，主机物理网卡也能够称为VMnet0。

在默认状况下，VMware Workstation虚拟网络拓扑关系如图3-2所示。

图3-2 虚拟机网络拓扑

在图3-2中，有3个虚拟交换机、2块虚拟网卡、1块物理网卡、1个虚拟路由器，组成了默认虚拟网络的整个结构。当VMware Workstation（或VMware Server）安装的时候，会从192.168.x.0/24（在之前的某个版本中，也用过172.16.0.0/12的地址段，但很快放弃了）的地址中，随机选择2个地址段，并将每一个段的第1个地址分配给对应的虚拟网卡（VMnet1与VMnet8）使用。

在图3-2中， VMnet1使用了192.168.10.0/2四、VMnet8使用了192.168.80.0/24的地址段，这是我习惯使用的地址段，你能够根据本身的爱好与习惯设置。若是你想修改这些IP地址，在后文会有介绍。

在图3-2中，还有1个虚拟DHCP服务器没有标出，该虚拟DHCP服务器，用来为使用VMnet一、VMnet8（或其余）虚拟网卡（或者说链接到VMnet一、VMnet8虚拟交换机）的虚拟机自动分配IP地址、子网掩码、网关与DNS等参数。

3.2 虚拟机与虚拟网卡、网络属性

在VMware Workstation中，每一个虚拟机最多能够支持10块虚拟网卡，这些虚拟网卡，能够（根据须要）链接到不一样的虚拟网络，例如图3-2中的VMnet一、VMnet8或VMnet0虚拟交换机。有两种状况能够选择虚拟网络，一种是在建立虚拟机的时候，另外一种是在建立虚拟机后，在“虚拟机设置”中修改虚拟网络属性。

（1）在建立虚拟机的时候，在“Network Type（网络属性）”页中，在“Network connection（网络链接）”选项组中，为当前虚拟机选择链接到的虚拟网络，如图3-3所示。

图3-3 网络属性

（2）在虚拟机建立完成后，修改“虚拟机设置”，也能够修改虚拟网络属性，如图3-4所示。

图3-4 修改虚拟机设置

不论是在建立虚拟机的时候，选择网络属性，仍是在“虚拟机设置”页中，每块虚拟网卡，都有3种选择，分别是VMnet0（桥接网络）、VMnet1（仅主机网络）与VMnet8（NAT网络）三种链接属性，还有一种是“不使用网络链接”，就是代表这块虚拟网卡，不链接到任何网络。下面分别介绍链接到VMnet一、VMnet八、VMnet0虚拟交换机时的网络属性。

【说明】（1）在VMware Workstation 6.0以后，新增长了“Team”功能，同时在“Team”中也增长了Team虚拟交换机。在Team中的虚拟机，除了可使用VMnet0、VMnet一、VMnet8等虚拟交换机外，还可使用Team中的虚拟交换机。

（2）VMware Workstation（或VMware Server），除了VMnet0、VMnet一、VMnet8虚拟交换机外，还能够建立（或添加）VMnet2～VMnet七、VMnet9等虚拟交换机，这些虚拟交换机的属性，能够在“仅主机网络”、“桥接网络”、“NAT网络”之间选择。

3.3 VMnet一、VMnet八、VMnet0虚拟网卡的关系

在VMware Workstation或VMware Server的虚拟机中，虚拟机之间、主机之间的网络关系能够参照图3-5所示的网络拓扑。

图3-5 虚拟机与主机网络拓扑

在图3-5中，虚拟机A十一、A十二、～、虚拟机A03等，是VMware Workstation（或VMware Server）建立的虚拟机。虚拟机A十一、A十二、A13使用VMnet1（仅主机网络）虚拟网卡，则在图3-5的网络拓扑中，“至关于”链接到VMnet1虚拟交换机；虚拟机A8一、A82使用VMnet8虚拟网卡（NAT网络，则至关于链接到VMnet8虚拟交换机）；虚拟机A0一、A0二、A03使用VMnet0虚拟网卡（桥接网络，至关于链接到VMnet0虚拟交换机）。

物理主机B，表明与物理主机A属于同一局域网内的其余一台或多台计算机。这里面的“同一局域网”，表示能够是同一子网（VLAN）的计算机，也能够是不一样子网的计算机。

Internet计算机Z，表明Internet网络上的其余计算机或服务器，能够是一台或多台的计算机。

将图3-5的关系，画成网络拓扑的方式，如图3-6所示。

图3-6 简化后的网络拓扑

下面介绍各虚拟机之间与主机之间的网络关系。

3.3.1 虚拟机使用VMnet1虚拟网卡

当虚拟机选择使用VMnet1虚拟网卡时，表示这台虚拟机链接到VMnet1虚拟交换机。

VMnet1，官方定义“仅主机网络”，其默认的网络行为，只与主机或其余使用VMnet1虚拟网卡的虚拟机有网络链接。使用VMnet1虚拟网卡的虚拟机，不能访问与物理主机以外的其余计算机.

在图3-5（图3-6）中，虚拟机A十一、A十二、A13使用VMnet1虚拟网卡，代表链接到VMnet1虚拟交换机。在图3-5（图3-6）的网络拓扑中，虚拟机A十一、A十二、A1三、物理主机A之间能够互相通信。将图3-5（图3-6）中与VMnet1相关的计算机，简化成图3-7所示的拓扑。

图3-7 VMnet1虚拟网络拓扑图3-

1在同一交换机上的计算机怎样才能通信

深刻理解：“能够互相通信”，这句话表示，当A十一、A十二、A1三、A都链接到VMnet1虚拟交换机时，这4台计算机能够互相通信，但不必定能通信。为何呢？若是A十一、A十二、A1三、A没有设置同一子网的IP地址，这是不能互相通信（互相访问）的；或者虽然设置同一网段的地址，但A十一、A十二、A1三、A有防火墙，禁止其余计算机访问，这时也是不能通信的。

只有当A十一、A十二、A1三、A链接到同一个虚拟交换机，而且在网一网段（IP地址还不能冲突）、而且没有防火墙（或者有防火墙，但容许其余计算机访问）时，才有可能通信。

小实验：在VMware Workstation中建立1台虚拟机，VMnet1虚拟网卡，设置与主机VMnet1相同网段的IP地址，或者在虚拟机中设置“自动得到IP地址”，关闭主机与虚拟机的防火墙，尝试用“网上邻居”或使用ping命令，检查这个虚拟机与主机可否互相通信。

2 注意主机多块网卡

还要注意物理主机A，在A上有三块网卡(1块物理网卡、2块虚拟网卡)，分别是VMnet一、VMnet8和物理网络（称为VMnet0），若是A十一、A十二、A13是192.168.10.0/24网段的计算机，但VMnet1不是192.168.10.0/24网段的，但你在VMnet8或VMnet0设置的是与A十一、A十二、A13同一网段的地址（例如192.168.10.0/24）时，A与A11（或A十二、A13）也是不能通信的。

3 在同一交换机上的计算机只要是同一网段的地址便可

另外，还须要说明，虽然在“虚拟网络设置”中，设置VMnet1虚拟网段使用192.168.10.0/24网段，但在使用中，当A十一、A十二、A13链接到同一个虚拟交换机时，只要A十一、A十二、A1三、物理机A的VMnet1虚拟网卡，设置同一网段的地址（能够是192.168.10.0/24，也能够是其余网段，但最好不要与VMnet八、VMnet0网段冲突），A十一、A十二、A1三、A就能够互相通信。

4 使用VMnet1虚拟网卡的计算机默认不能访问外网

使用VMnet1虚拟网卡的计算机，不能访问外网，外网也不能访问VMnet1虚拟网卡的计算机。在图3-5（图3-6）的网络中，虚拟机A十一、A十二、A13与B、Z没有网络关系，它们不能互相访问。

3.3.2 虚拟机使用VMnet0虚拟网卡

若是虚拟机使用“桥接方式”，即VMnet0，则虚拟机至关于主机网络中的一台计算机，虚拟机若是选择VMnet0（或桥接网络），则经过“VMnet0虚拟交换机”链接到主机所属网络，这时与主机“VMnet0虚拟网卡”是否设置IP地址无关。

在图3-5（图3-6）的网络拓扑中能够看到，若是虚拟机A0一、A0二、A03使用VMnet0虚拟交换机，无论主机VMnet0虚拟网卡，是否设置了正确的IP地址、子网掩码与网关，只要A0一、A0二、A03设置了正确的IP地址、子网掩码、网关等参数，是能够访问主机以外网络上的其余计算机（例如B），以及Internet网络上的其余计算机（例如Z）。VMnet0虚拟机、虚拟网络拓扑如图3-8所示。

图3-8 VMnet0虚拟网络

其中B及Z，便可以是物理计算机，能够也是使用了VMnet0虚拟网卡的虚拟机。在图3-8中，使用VMnet0的虚拟机（A0一、A0二、A03）与物理主机A、B能够互相访问。

3.3.3 虚拟机使用VMnet8虚拟网卡

若是虚拟机使用VMnet8，则虚拟机能够经过主机网络，单向（从虚拟机到主机、外网）访问物理主机以外的网络，而主机之外的网络不能访问使用VMnet8的虚拟机。但这个的前提是，主机要能访问外网（或网络上的其余计算机），若是主机不能访问外网，则配置为VMnet8虚拟网卡的虚拟机，也不能访问外网。

将图3-5（图3-6）中与VMnet8的虚拟网络与虚拟机，简化成图3-9的方式。

图3-9 VMnet8虚拟网络

主机A的VMnet8虚拟网卡，链接到VMnet8虚拟交换机，VMnet8虚拟交换机链接到“虚拟路由器”，“虚拟路由器”再链接到“VMnet0虚拟网卡(也即主机物理网卡)”，并经过“VMnet0虚拟网卡”链接到“VMnet0虚拟交换机”，“VMnet0虚拟交换机”链接到主机物理网络。这也就代表，链接到“VMnet8虚拟交换机”的计算机（虚拟机或主机），须要经过“虚拟路由器”→“VMnet0虚拟网卡”→“VMnet0虚拟交换机”的方向链接到主机物理网络。

1 NAT中的单向访问关系

虚拟机A8一、A82为物理机A上的链接到VMnet8虚拟交换机的虚拟机。则A8一、A82能够访问A（双向互访），能够经过“虚拟路由器”单向访问虚拟机A0一、A0二、A03，并经过A单向访问A所属的网络上的其余计算机B，并能够单向访问Internet网络上的其余计算机Z。但A所属网络上的其余计算机及Internet网络上的其余计算机（默认状况下）不能访问A8一、A82，因此说，这里的访问是“单向访问”。

2 NAT中的默认状况

上节所说的“默认状况”，是指在虚拟机上，启用NAT与DHCP服务而且虚拟机的IP地址是“自动得到IP地址与DNS状况下”，而且主机物理网卡，网络参数（IP地址、子网掩码、网关、DNS）设置正确的状况下。

在启用NAT与DHCP服务的状况下，虚拟机会自动得到合适的IP地址、子网掩码、网关与DNS。

若是虚拟机A8一、A82没有设置为“自动得到IP地址与DNS地址”，但“手动”设置的IP地址、子网掩码和网关地址、DNS地址，与DHCP服务器分配的类似时，也是能够访问外网的。例如，在图3-5（图3-6）中，VMnet8虚拟交换机使用的是192.168.80.0/24网段，只要虚拟机设置了192.168.80.3～192.168.80.253的地址、子网掩码为255.255.255.0、网关地址为192.168.80.2，就能够访问A及网络上的其余主机。

3 容许外网访问NAT的虚拟机

若是物理网络上的其余计算机（例如B、Z），想要访问A8一、A82，则应该经过“VMnet0虚拟交换机”→“VMnet0虚拟网卡”→“虚拟路由器”→“VMnet8虚拟交换机”到A8一、A82，但“虚拟路由器”默认配置，是禁止“外网”访问“内网”，在这里，VMnet0虚拟网卡及VMnet0虚拟交换机所属的网络，属性“外网”，而“VMnet8虚拟交换机”所属网络，属于内网。

若是配置了这个“虚拟路由器”，例如，使用“端口映射”状况， Internet网络上的其余计算机，也是能够访问虚拟机A8一、A82的。

3.3.4 使用不一样虚拟网卡的虚拟机之间的网络关系

前面介绍了使用同一种虚拟网卡的虚拟机与主机之间的关系，那么，在同一个物理主机中，使用不一样虚拟网卡的虚拟机，它们之间是什么关系呢？

图3-10 虚拟网络拓扑图3-

1 VMnet1默认不能访问VMnet8与VMnet0

从图3-10中能够看到，链接到VMnet1的虚拟机（A十一、A十二、A13），与链接到VMnet8的虚拟机以及链接到VMnet0的虚拟机（A0一、A0二、A03），默认状况下，是不能互相访问的。

若是它们之间要想互相访问，必须在物理主机A上，启用默认路由或者代理服务器功能，才能够互相（或者单向）访问。例如，物理主机能够安装Windows Server 2003（或Windows 2000 Server、Windows Server 2008），在该计算机上，启用“路由和远程访问”功能，而且将该计算机作成一个“路由器”，这时候，各虚拟机之间，能够互相访问。

若是物理主机安装的是Windows 2000、XP等操做系统，能够启用“Internet链接共享功能”，让VMnet1单向访问VMnet8或VMnet0，反之亦然。例如，可让VMnet8单向访问VMnet1等，这都是很容易的事情。

2 VMnet8默认不能访问VMnet1

VMnet8在默认状况下，不能访问VMnet1，能够经过虚拟路由器，单向访问VMnet0。若是VMnet8想要访问VMnet1，则像VMnet1访问VMnet8同样，在主机A上启用“路由器”或“Internet链接共享服务”。

3 VMnet0默认不能访问VMnet八、VMnet1

VMnet0默认状况下，不能访问VMnet1与VMnet8。若是要想访问VMnet8，除了启用“路由器”或“Internet链接共享外”，还能够经过配置“VMnet8”到“VMnet0”之间的“虚拟路由器”，进行端口映射的方式，访问VMnet8中的虚拟机。