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2014年12月1日 星期一

建立一個 br10 橋接網路介面

#2019/09/23 修訂




192.168.10.0/24 -> IP 範圍為 192.168.10.0 ~ 192.168.10.255
                   Netmask為 255.255.255.0 (24 bit)
                   Gateway ?
                   DNS ?

Bridge 命名方式:最好可以一眼看出此橋之網路設定,例如:

br0 -> 192.168.0.0/24
br1 -> 192.168.1.0/24
br2 -> 192.168.2.0/24
..
br10 -> 192.168.10.0/24

我們可以執行底下指令新增 br10

# brctl addbr br10
# ifconfig br10
br10      Link encap:Ethernet  HWaddr 52:55:ae:8e:ad:d0 
          BROADCAST MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)

現在可以看到 br10 沒有 IP,接下來可以指定 192.168.10.1/24 作為 br10 的 IP,指令如下:
# ifconfig br10 192.168.10.1/24 up

或是
# ifconfig br10 192.168.10.1 netmask 255.255.255.0


接著可以觀察  br10 的 IP,如下所示:
# ifconfig br10
br10      Link encap:Ethernet  HWaddr 52:55:ae:8e:ad:d0 
          inet addr:192.168.10.1  Bcast:192.168.10.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::5055:aeff:fe8e:add0/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:6 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:508 (508.0 B)

此時我們可以 ping 192.168.10.1 看看其輸出:

$ ping 192.168.10.1
PING 192.168.10.1 (192.168.10.1) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.10.1: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.024 ms
64 bytes from 192.168.10.1: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.023 ms
64 bytes from 192.168.10.1: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.045 ms
^C
--- 192.168.10.1 ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss, time 2051ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.023/0.030/0.045/0.012 ms

這表示 192.168.10.1 這個介面已經被我們「無中生有」製造出來,這就是虛擬的橋接網路介面。

如果要刪除此網路介面的話,可以用 root 權限執行:

# brctl delbr br10
bridge br10 is still up; can't delete it

此時會有錯誤訊息,告訴我們 br10 還在使用中,不能刪除。因此要用 root 權限關閉此網路介面,指令如下:

# ifconfig br10 down

接著再執行 

# brctl delbr br10 

即可刪除此網路介面,我們可以使用 brctl show 來觀察 br10 是否仍然存在。



使用 brctl 建立 br10 有個缺點,那就是 br10 在系統重開後就會不見,因此我們要建立一個永久的 br10 介面。在本課程,我們建立一個 192.168.10.0/24 之橋接網路介面,其
/etc/network/interfaces 之設定如下:

auto br10
iface br10 inet static
address 192.168.10.1            # 橋接網路介面之 IP
netmask 255.255.255.0           # NetMask
gateway 120.117.72.71           # eth0 IP,亦即橋接網路介面之 gateway。
bridge_ports tap0               # 初始 tap,之後 br10 會自動新增其它 tap。
bridge_fd 9
bridge_hello 2
bridge_maxage 12
bridge_stp off

設定完之後,重新啟動網路介面,或是執行底指令:

# ifconfig br10 up
# ifup br10

即可啟動 br10,我們可以執行

# ifconfig br10

來觀看其輸出,如底下所示:

br10      Link encap:Ethernet  HWaddr 8e:03:1e:8e:fe:99
          inet addr:192.168.10.1  Bcast:192.168.10.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::8c03:1eff:fe8e:fe99/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:8 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:648 (648.0 B)

接下來要將 /usr/local/libexec/qemu-bridge-helper 這個檔案 setuid,指令如下:

# cd /usr/local/libexec
# chmod u+s qemu-bridge-helper
# ls -l qemu-bridge-helper
-rwsr-xr-x 1 root staff 39680 10月 21 10:46 qemu-bridge-helper
   ^
   此檔現在具有 u+s 屬性。

然後要修改 /usr/local/etc/qemu/bridge.conf 這個檔案,若此檔不存在的話,請自行新增,加入一行:

allow br10


接著請建立 ~/qemu_stretch 目錄,再在其中新增 buildpxe.sh 這個檔案,其內容如下:
# IP=192.168.10.254 pxeserver.my.com

CPU=host
SMP=2
MEMORY=1024
HDA=pxeserver.img
#HDA=pxe2.img
HDA_SIZE=4G
MAC="DE:AD:BE:CF:EC:B7"
BRIDGE=br10
CDROM=/opt/iso/debian-stretch-DI-rc2-amd64-netinst.iso


[ -f $HDA ] && mv $HDA ${HDA}.`date +%Y%m%d`
qemu-img create $HDA $HDA_SIZE -f qcow2

qemu-system-x86_64 -enable-kvm -cpu $CPU -smp $SMP -m $MEMORY \
-drive file=$HDA,format=qcow2 -vga qxl \
-cdrom $CDROM -boot d \
-net nic,macaddr=$MAC -net bridge,br=$BRIDGE

請注意 debian 的安裝 iso 檔要放在 /opt/iso 目錄下,不然上面這個 script 檔要修改才可以執行。




接著我們要把 runpxe.sh 改成底下格式:

# IP=192.168.10.254 pxeserver.example.org

CPU=host
SMP=2
MEMORY=1024
HDA=pxeserver.img
HDB=hdb.img
MAC="DE:AD:BE:CF:EC:B7"
BRIDGE=br10


qemu-system-x86_64 -enable-kvm -cpu $CPU -smp $SMP -m $MEMORY \
-drive file=$HDA,format=raw \
-boot c \
-net nic,macaddr=$MAC -net bridge,br=$BRIDGE





接著,我們要將 ARM 虛擬機接上 br10 這個橋接網路介面,請在 runarm.sh 中修改為:

qemu-system-arm -M versatilepb -m 512 \
        -kernel ./vmlinuz-3.2.0-4-versatile \
        -initrd ./initrd.img-3.2.0-4-versatile \
        -net nic,macaddr="52:54:00:12:34:56" -net bridge,br=br10 \
        -hda arm.img \
        -append "root=/dev/sda1"

全部設定完畢後,我們即可執行 sh runarm.sh 來看看新的 ARM 虛擬環境是否有在
192.168.10.0/24 之網段內。在此可以先執行

# brctl show br10
bridge name     bridge id               STP enabled     interfaces
br10            8000.fe624e24d08c       no              tap0

上述輸出告訴我們 br10 目前有一台虛擬機器掛上。接著修改虛擬 ARM 機器之 IP 設定,>在 /etc/network/interfaces 中,如底下所示:


# The primary network interface
allow-hotplug eth0
#iface eth0 inet dhcp
iface eth0 inet static
address 192.168.10.20
netmask 255.255.255.0
gateway 120.117.72.71  # gateway IP

然後重啟虛擬機之網路,一直到執行 ifconfig 可以看到本機之 IP 為 192.168.10.20。

接下作簡單驗證:

在實體機上執行:

ping 192.168.10.20

在虛擬機上執行:

ping 192.168.10.1

如果都可以 ping 得到機器的話,再在實體機上執行 iceweasel 看是否能打開 192.168.10.20 之網頁,如果可以的話表示設定沒問題。反之,請 debug !

2014年3月13日 星期四

如何在 Linux 底下建立橋接介面給虛擬機器使用

#2019/09/23 修訂

0. 原始網路介面:enp2s0

1. 安裝需要軟體 aptitude install bridge-utils uml-utilities

   安裝完畢後我們即可使用 brctl 這個指令來觀察/新增/移除橋接網路介面。


2. 請以 root 權限執行

   brctl

   其輸出如下所示:

Usage: brctl [commands]
commands:
        addbr           <bridge>                add bridge
        delbr           <bridge>                delete bridge
        addif           <bridge> <device>       add interface to bridge
        delif           <bridge> <device>       delete interface from bridge
        hairpin         <bridge> <port> {on|off}        turn hairpin on/off
        setageing       <bridge> <time>         set ageing time
        setbridgeprio   <bridge> <prio>         set bridge priority
        setfd           <bridge> <time>         set bridge forward delay
        sethello        <bridge> <time>         set hello time
        setmaxage       <bridge> <time>         set max message age
        setpathcost     <bridge> <port> <cost>  set path cost
        setportprio     <bridge> <port> <prio>  set port priority
        show            [ <bridge> ]            show a list of bridges
        showmacs        <bridge>                show a list of mac addrs
        showstp         <bridge>                show bridge stp info
        stp             <bridge> {on|off}       turn stp on/off

a. 觀看橋接介面資訊:

我們可以執行

   brctl show

   來觀看目前橋接介面狀態,因為目前為止沒有任何橋接介面存在,因此其輸出如下:

bridge name     bridge id               STP enabled     interfaces


b. 建立空的網路橋接介面

brctl addbr br0

建立完畢後再執行 brctl show,其輸出如下:

bridge name     bridge id               STP enabled     interfaces
br0             8000.000000000000       no

請注意最右邊的 interfaces 欄位底下是空的。

或是執行 ip addr show 可以顯示其結果,其輸出如下:

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:24:1d:12:5c:c7 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 120.117.72.71/25 brd 120.117.72.127 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::224:1dff:fe12:5cc7/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever
3: br0: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state DOWN
    link/ether 8a:f7:14:d0:e3:54 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

上述兩種輸出我們都可以看到有新增一個介面叫 br0,這就是所謂的橋接網路介面。



3. 將 br0 橋接給 eth0 使用

brctl addif br0 eth0

eth0 -> br0 -> internet

此時我們再執行

brctl show

會出現

bridge name     bridge id               STP enabled     interfaces
br0             8000.00241d125cc7       no              eth0

這告訴我們目前 eth0 已加入 br0 橋接網路介面中。


接下來我們可以執行一些網路指令來觀看目前網路設定狀況:

3.1 ifconfig

其輸出如下:

br0       Link encap:Ethernet  HWaddr 00:24:1d:12:5c:c7
          inet6 addr: fe80::224:1dff:fe12:5cc7/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:31862 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:13 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:8351683 (7.9 MiB)  TX bytes:762 (762.0 B)

eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:24:1d:12:5c:c7
          inet addr:120.117.72.71  Bcast:120.117.72.127  Mask:255.255.255.128
          inet6 addr: fe80::224:1dff:fe12:5cc7/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:92871708 errors:0 dropped:27 overruns:0 frame:0
          TX packets:116756678 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000
          RX bytes:59143957987 (55.0 GiB)  TX bytes:143394438170 (133.5 GiB)


lo        Link encap:Local Loopback
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:65536  Metric:1
          RX packets:854820 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:854820 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:72657228 (69.2 MiB)  TX bytes:72657228 (69.2 MiB)

3.2 route (觀看目前主機路由) -> 什麼叫主機路由 ?

其輸出如下:

Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
default         120.117.72.126  0.0.0.0         UG    0      0        0 eth0
120.117.72.0    *               255.255.255.128 U     0      0        0 eth0

但是現在網路會出現連線的問題,因此我們要再修改一下。

4. 修改網路設定,使其開機後能自動 bridge

編輯 /etc/network/interfaces,將 eth0 由 底下片段:

# The primary network interface
allow-hotplug eth0
iface eth0 inet static
        address 120.117.72.71
        netmask 255.255.255.128
        gateway 120.117.72.126
        # dns-* options are implemented by the resolvconf package, if installed
        dns-nameservers 120.117.2.1
        dns-search eecs.stust.edu.tw

改為:

# The primary network interface
#allow-hotplug eth0
#iface eth0 inet static
#        address 120.117.72.71
#        netmask 255.255.255.128
#        gateway 120.117.72.126
#        # dns-* options are implemented by the resolvconf package, if installed
#        dns-nameservers 120.117.2.1
#        dns-search eecs.stust.edu.tw


iface eth0 inet manual

auto br0
iface br0 inet static
address 120.117.72.71
netmask 255.255.255.128
gateway 120.117.72.126
bridge_ports eth0
bridge_fd 9
bridge_hello 2
bridge_maxage 12
bridge_stp off

重新編輯 /etc/network/interfaces 檔案後,我們可以執行

/etc/init.d/networking restart

來重新啟動網路介面,其輸出如下:

[....] Running /etc/init.d/networking restart is deprecated because it may not r[warnble some interfaces ... (warning).
[....] Reconfiguring network interfaces...
Waiting for br0 to get ready (MAXWAIT is 20 seconds).
Starting rpcbind daemon...Already running..
Starting NFS common utilities: statd idmapd.
done.

接著我們執行 ifconfig 來觀看網路狀況,其輸出如下:

br0       Link encap:Ethernet  HWaddr 00:24:1d:12:5c:c7
          inet addr:120.117.72.71  Bcast:120.117.72.127  Mask:255.255.255.128
          inet6 addr: fe80::224:1dff:fe12:5cc7/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:33183 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:427 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:8487100 (8.0 MiB)  TX bytes:33164 (32.3 KiB)

eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:24:1d:12:5c:c7
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:92875730 errors:0 dropped:27 overruns:0 frame:0
          TX packets:116759427 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000
          RX bytes:59145121172 (55.0 GiB)  TX bytes:143394914474 (133.5 GiB)

lo        Link encap:Local Loopback
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:65536  Metric:1
          RX packets:857668 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:857668 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:72951279 (69.5 MiB)  TX bytes:72951279 (69.5 MiB)

我們可以發現此時 br0 有網路 ip 等設定,而 eth0 沒有了。接下來我們可以重啟電腦,
來觀看是否重開機後網路設定仍然存在。

另外我們可以觀察 route 來看看主機路由為何,其輸出如下:

Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
default         120-117-72-126. 0.0.0.0         UG    0      0        0 br0
120.117.72.0    *               255.255.255.128 U     0      0        0 br0


從上面資訊可以看到目前的對外路由為 br0 介面。


5. 新增 br1 網路介面

請在 /etc/network/interfaces 中新增底下片段:

auto br1
iface br1 inet static
address 192.168.1.1
netmask 255.255.255.0
gateway 120.117.72.71
bridge_ports tap0
bridge_fd 9
bridge_hello 2
bridge_maxage 12
bridge_stp off

請注意上述設定中之 gateway 要為本機 ip,而 bridge ports 要設為 tap0,設定完畢後
請執行:

/etc/init.d/networking restart

其輸出如下:

[....] Running /etc/init.d/networking restart is deprecated because it may not r[warnble some interfaces ... (warning).
[....] Reconfiguring network interfaces...
Waiting for br0 to get ready (MAXWAIT is 20 seconds).
if-up.d/mountnfs[br0]: waiting for interface br1 before doing NFS mounts ... (warning).
interface tap0 does not exist!

Waiting for br1 to get ready (MAXWAIT is 20 seconds).
RTNETLINK answers: Network is unreachable
Failed to bring up br1.
done.

此時我們再執行一次 ifconfig 來觀看網路介面,其輸出如下:


br0       Link encap:Ethernet  HWaddr 00:24:1d:12:5c:c7
          inet addr:120.117.72.71  Bcast:120.117.72.127  Mask:255.255.255.128
          inet6 addr: fe80::224:1dff:fe12:5cc7/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:4 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:6 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:1144 (1.1 KiB)  TX bytes:364 (364.0 B)

br1       Link encap:Ethernet  HWaddr 36:88:01:09:0f:26
          inet addr:192.168.1.1  Bcast:192.168.1.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::3488:1ff:fe09:f26/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:3 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:238 (238.0 B)

eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:24:1d:12:5c:c7
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:123634 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:108003 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000
          RX bytes:102252702 (97.5 MiB)  TX bytes:96428415 (91.9 MiB)

lo        Link encap:Local Loopback
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:65536  Metric:1
          RX packets:6489 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:6489 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0
          RX bytes:364364 (355.8 KiB)  TX bytes:364364 (355.8 KiB)


我們可以看到多了一個 br1 網路介面,其網段是 192.168.1.1/24