07 July 2020 / / Linux

KVM 網路設定教學

查看 KVM 預設的網路介面

sudo virsh net-info --network default

# 執行結果：

Name:           default
UUID:           f53e847a-4e83-4p47-ab75-3f9d020ee453
Active:         yes
Persistent:     yes
Autostart:      yes
Bridge:         virbr0

KVM 裝好後會自動新增一個 NAT 的網路，可以看到自動建立的 default 使用的網卡是 virbr0


查看目前 remote host 上的網卡資訊

ip a

# 執行結果：

2: ens3: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000
link/ether 52:54:00:44:d1:cb brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.122.160/24 brd 192.168.122.255 scope global dynamic noprefixroute ens3
valid_lft 3596sec preferred_lft 3596sec
inet6 fe80::bad7:6118:68ec:3b8a/64 scope link noprefixroute 
valid_lft forever preferred_lft forever
3: virbr0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN group default qlen 1000
link/ether 52:54:00:fa:15:28 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.199.1/24 brd 192.168.199.255 scope global virbr0
valid_lft forever preferred_lft forever
4: virbr0-nic: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc fq_codel master virbr0 state DOWN group default qlen 1000
link/ether 52:54:00:fa:15:28 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

ens3 是 host 上的實體網卡，virbr0 則是 kvm 自動新增的 NAT 虛擬網卡。
建立虛擬機預設使用 default 網路，機器會在 192.168.199.1/24 的這個網段當中

修改 default 的網段

192.168.199.1/24 這個網段是 KVM 隨機建立的，如果不喜歡可以更改

sudo virsh net-edit --network default

<network>
  <name>default</name>
  <uuid>b53e847a-4e83-4d47-ab75-3f9d020ee450</uuid>
  <forward mode='nat'/>
  <bridge name='virbr0' stp='on' delay='0'/>
  <mac address='52:54:00:fa:15:28'/>
  <ip address='192.168.199.1' netmask='255.255.255.0'>
    <dhcp>
      <range start='192.168.199.2' end='192.168.199.254'/>
    </dhcp>
  </ip>
</network>

使用 virsh net-edit 編輯 defulat 的設定檔，在這裡我把 192.168.199.x 改成 192.168.123.x

<network>
  <name>default</name>
  <uuid>b53e847a-4e83-4d47-ab75-3f9d020ee450</uuid>
  <forward mode='nat'/>
  <bridge name='virbr0' stp='on' delay='0'/>
  <mac address='52:54:00:fa:15:28'/>
  <ip address='192.168.123.1' netmask='255.255.255.0'>
    <dhcp>
      <range start='192.168.123.2' end='192.168.123.254'/>
    </dhcp>
  </ip>
</network>


修改完成後將 default 網路停用

sudo virsh net-destroy --network default


接著再重啟 default 網路

sudo virsh net-start --network default


可以看到 virbr0 已經變成 192.168.123.1/24 的網段了

ip a

# 執行結果：

2: ens3: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000
link/ether 52:54:00:44:d1:cb brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.122.160/24 brd 192.168.122.255 scope global dynamic noprefixroute ens3
valid_lft 3596sec preferred_lft 3596sec
inet6 fe80::bad7:6118:68ec:3b8a/64 scope link noprefixroute 
valid_lft forever preferred_lft forever
3: virbr0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN group default qlen 1000
link/ether 52:54:00:fa:15:28 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.123.1/24 brd 192.168.123.255 scope global virbr0
valid_lft forever preferred_lft forever
4: virbr0-nic: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc fq_codel master virbr0 state DOWN group default qlen 1000
link/ether 52:54:00:fa:15:28 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

建立 KVM 虛擬網路範本

KVM 使用虛擬網路來管理與控制 guest 的網路連線，每個虛擬網路有不同的網段與功能，像上面的 default 就是預設的 NAT 網路。

我們可以在虛擬網路中新增許多不同的連線型態來滿足各種需求，例如新的 NAT、local only、bridge…等，在 virsh 中，新增虛擬網路必須先建立 xml 的範本，然後再使用指令匯入

建立 NAT 網路

除了 default 的 NAT 以外，也可以再新增其它的 NAT 網路，測試比較複雜的網路環境可以用得上

建立 NAT 網路的設定範本 new-nat.xml

<network>
  <name>new-nat</name>
  <bridge name="virbr1"/>
  <forward mode="nat"/>
  <ip address="192.168.133.1" netmask="255.255.255.0">
    <dhcp>
      <range start="192.168.133.2" end="192.168.133.254"/>
      <host mac='12:45:00:b0:ce:15' name='test-1' ip='192.168.133.10'/>
      <host mac='12:45:00:e9:a3:15' name='test-2' ip='192.168.133.20'/>
    </dhcp>
  </ip>
</network>
  • <name>：KVM 中的虛擬網路名稱，也就是 virsh net-list 所列出的名稱
  • <forward mode>：這邊一樣是選 nat
  • <ip address>：網段的 gateway（host 上的 ip）與 netmask
  • <range start, end>：網段的範圍
  • <host>：這邊可以根據 guest 的網卡 mac address 來綁定 ip，這樣即使是用 dhcp，有設定到的機器都會分派到固定的 ip


virsh 透過 xml 檔建立網路

sudo virsh net-define new-nat.xml


列出目前的網路介面

sudo virsh net-list --all

# 執行結果：

Name                 State      Autostart     Persistent
----------------------------------------------------------
default              active     yes           yes
new-nat              inactive   no            yes


讓 new-nat 自動啟動

sudo virsh net-autostart --network new-nat


啟動 new-nat 網路

sudo virsh net-start --network new-nat

建立 local only 的隔離網路

local only 的網路可以讓 guest 只能與 host 和同網段的機器連線，其餘外網一律不能連線

建立 local only 的網路設定檔 internal.xml

<network connections='1'>
    <name>internal</name>
    <bridge name='virbr2' stp='on' delay='0'/>
    <domain name='internal'/>
    <ip address='192.168.100.1' netmask='255.255.255.0'>
    <dhcp>
        <range start='192.168.100.128' end='192.168.100.254'/>
    </dhcp>
    </ip>
</network>


virsh 建立 internal 網路設定

sudo virsh net-define internal.xml


讓 internal 自動啟動

sudo  virsh net-autostart --network internal


啟動 internal 網路

sudo virsh net-start --network internal

為虛擬機新增網路卡

前面新增了虛擬網路，要使用這些網路就必須幫 guest 掛上一張新的網路卡（或是編輯原有的網卡），並且指定要使用的網路

新增網路卡 for new NAT

NAT 網路卡設定範本 new-nic.xml

<interface type='network'>
  <source network='new-nat'/>
  <model type='virtio'/>
</interface>

source network 填上虛擬網路的名稱。用 virsh net-list 可以查看


為虛擬機掛載新的網路卡

sudo virsh attach-device --domain [VM_Name] --file new-nic.xml [ --persistent / --config / --live ]
  • –domain：虛擬機的名稱
  • –file：網卡的設定檔
  • –persistenet：讓 device 永遠掛載，沒有這個選項的話，用 KVM 重啟虛擬機後新網卡會消失
  • –config：guest 未啟動時用，掛載會在下次開機時生效
  • –live：guest 已啟動時用，掛載的設備可在執行中的虛擬機中生效

新增網路卡 for internal local only

internal 網路卡設定範本 nic-internal.xml

<interface type='network'>
  <source network='internal' bridge='virbr2'/>
  <model type='virtio'/>
</interface>


為虛擬機掛載新的網路卡

sudo virsh attach-device --domain [VM_Name] --file nic-internal.xml [--persistent / --config / --live ]

為虛擬機移除網路卡

查看虛擬機目前使用的網卡

sudo virsh domiflist --domain [VM_Name]

# 執行結果：

Interface  Type       Source     Model       MAC
-------------------------------------------------------
vnet0      network    default    virtio      52:54:00:99:6c:c8
macvtap0   direct     ens3       virtio      52:54:00:a6:ce:f2
vnet1      network    new-nat    virtio      52:54:00:ef:0a:1e

用 domiflist 可以看到虛擬機目前有三張網卡，如果 new-nat 這張不想用了，可以把它移除

sudo virsh detach-interface --domain [VM_Name] --mac 52:54:00:ef:0a:1e --type network

用 mac address 來指定要移除的網卡，type 部分也是參考 domiflist 裡的資訊即可

為虛擬機新增 MacVTap 橋接網卡

MacVTap 是一種 bridge 的技術，可以讓 guest 拿到與 host 同網段的 ip，而且相較傳統的 bridge 效能比較好，不過缺點是 MacVTap bridge 的網卡，會讓 guest 無法與 host 連線，只能和 host 以外的同網段機器相通。所以設定 MacVTap 網卡的 guest 通常都會再配一張 local only 的網卡讓 host 與 guest 互連。

在安裝虛擬機的文章裡，我都是直接在建新機器時就把 MacVTap 的網卡也一併裝上，如果一開始沒有設定，之後想裝時只要建一個 bridge 的網路卡設定檔，然後再掛載給虛擬機就可以，不需要為 bridge 新增虛擬網路（但傳統的 bridge 就需要）

一樣先查詢 host 的網卡資訊

ip a

# 執行結果：

2: ens3: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000
link/ether 52:54:00:44:d1:cb brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.122.160/24 brd 192.168.122.255 scope global dynamic noprefixroute ens3
valid_lft 3596sec preferred_lft 3596sec
inet6 fe80::bad7:6118:68ec:3b8a/64 scope link noprefixroute 
valid_lft forever preferred_lft forever
3: virbr0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN group default qlen 1000
link/ether 52:54:00:fa:15:28 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.199.1/24 brd 192.168.199.255 scope global virbr0
valid_lft forever preferred_lft forever
4: virbr0-nic: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc fq_codel master virbr0 state DOWN group default qlen 1000
link/ether 52:54:00:fa:15:28 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

ens3 為 host 的主要連外網卡


新增 MacVTap 的網路卡設定檔 macvtap.xml，並將 dev 設成主要網卡的名稱。

<interface type='direct'>
  <source dev='ens3' mode='vepa'/>
  <model type='virtio'/>
</interface>


為虛擬機新增 MacVTap bridge 網卡

sudo virsh attach-device [VM_Name] --file macvtap.xml --persistent [ --config / --live ]

KVM 虛擬機系列文章：

KVM 純文字環境下的虛擬機安裝教學

KVM 使用 qemu-img 建立與調整虛擬硬碟

KVM Internal Snapshot 快照教學

KVM External Snapshot 快照教學

KVM 使用 overlay 製作虛擬機 Clone

參考資料：

Guest can reach outside network, but can&rsquo;t reach host (macvtap)

Categories Linux

Tags headless KVM Virtualization

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