VirtualBox: виртуальная локальная сеть, маршрутизация в Linux
Введение
На 4 курсе Бауманки я получил задание: сделать виртуальную локальную сеть на базе Linux. Информации на эту тему оказалось довольно много, но ее поиск может занять много времени, а порой даже запутать. Поэтому я решил расписать самые основные шаги для построения локальной сети с использованием VirtualBox, а также пролить свет на некоторые неочевидные настройки Linux.
Описание задачи
Создать виртуальную сеть в VirtualBox, включающую в себя первую сеть на 2024 хостов, вторую сеть на 256 хостов и сервер, выступающий в роли маршрутизатора. В последствии на сервере можно будет настроить файервол для вывода в интернет обоих сетей.
Схема подключения локальных сетей
Любой компьютер первой сети должен успешно выполнять пинг любого другого компьютера второй сети и наоборот. ICMP-пакеты должны проходить через сервер. Сети и сервер должны быть представлены в виде компьютеров с соответствующими ipv4-адресами.
Настройка виртуальных машин
Если говорить максимально коротко, то сервер одновременно находится и в первой локальной сети, и во второй. Это значит, что по одному сетевому интерфейсу он видит все компьютеры из сети на 2048 хостов, а по другому — все компьютеры из сети на 256 хостов. Для объединения виртуальных машин, допустим сервера и машины первой сети, будем использовать тип подключения «Внутренняя сеть». Внутренняя сеть позволит объединить сервер (SERVER) и первую сеть (LAN 1) на физическом уровне (аналог — соединение кабелем).
Тип подключения первой сети
Тип подключения сервера
Следует обратить внимание на то, что имя внутренней сети LAN1 на первом адаптере должно совпадать с именем внутренней сети SERVER’а на первом адаптере. Таким образом, можно реализовать физическое соединение любого адаптера виртуальной машины LAN 1 с любым адаптером виртуальной машины SERVER. Аналогичным образом соединим вторую сеть (LAN 2) с другим сетевым адаптером сервера, за одним исключением, название внутренней сети должно отличаться.
На данном этапе машины соединены физически, но отправлять ICMP пакеты еще нельзя, для этого необходимо настроить ip-адреса.
Настройка адресов сетей и сервера
Для первой сети на 2048 хостов зададим адрес 192.168.1.0/21, для второй — 192.168.2.0/24. Про ip-адресацию написано уже достаточно большое количество статей, поэтому на ней останавливаться не будем. Соответственно, необходимо задать адреса каждой виртуальной машине.
Для начала стоит посмотреть на сетевые интерфейсы сервера с помощью команды ifcofig:
Сетевые интерфейсы сервера
eth0 — из предыдущего пункта адаптер 1 с типом подключения «Сетевой мост», сейчас его рано разбирать
eth1 — адаптер 2 с типом подключения внутренняя сеть, соединяется с адаптером 1 (там это будет eth0) первой виртуальной машины LAN 1, имя подключения LAN 1
eth2 — адаптер 2 с типом подключения внутренняя сеть, соединяется с адаптером 1 второй виртуальной машины LAN 2, имя подключения LAN 2
Следующими двумя командами зададим ip-адреса сервера в первой и второй сетях соответственно:
Затем необходимо настроить ip-адреса на eth0 виртуальных машин LAN1 и LAN2. Выполнив команду ifconfig на каждой из машин можно увидеть следующее:
Настройки сетевых интерфейсов на сервере
Настройки сетевых интерфейсов LAN 1
Настройки сетевых интерфейсов LAN 2
На данном этапе LAN 1 видит SERVER по адресу 192.168.1.10, а SERVER видит LAN 1 по 192.168.1.1. Похожая ситуация и со второй сетью, LAN 1 видит SERVER по адресу 192.168.2.10, а SERVER видит LAN 1 по 192.168.2.1.
Убедиться в этом можно с помощью команды ping, которая отсылает icmp пакеты по определенному ip-адресу и принимает ответ. При пинге с SERVER’а адреса 192.168.2.1 (команда ping 192.168.2.10) должен получиться следующий результат:
Результат успешного пинга сервера
Пакеты идут, значит все правильно.
Маршрутизация через сервер
Данная часть статьи легче для понимая, поэтому коротко и по делу. LAN 1 и LAN 2 находят в разных сетях, но у них есть общая точка соприкосновения — SERVER. Это значит, что две сети могут общаться между собой именно через него. Но для этого надо настроить маршрутизацию.
Для начала стоит разрешить на сервере пересылку пакетов между различными сетевыми интерфейсами командой: echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward. С помощью утилиты маршрутизации route добавим статические маршруты из сети LAN 1 в LAN 2 через SERVER, и из сети LAN 2 в LAN 1 через SERVER.
LAN 1: route add -net 192,168.2.0 netmask 255.255.255.0 gw 192.168.1.10 dev eth0
LAN 2: route add -net 192,168.0.0 netmask 255.255.248.0 gw 192.168.2.10 dev eth0
Следует отметить, что атрибут -net указывается для того, чтобы провести маршрут именно до сети, а не до отдельного хоста, а после атрибута gw указывается адрес сервера для той сети, в которой начинается маршрут.
Такая маршрутизация позволяет первой сети направлять пакеты из одной сети в другую через сервер.
Заключение
Данная статья должна ответить на базовые вопросы читателей и расставить по местам некоторые фундаментальные вопросы о создании виртуальных локальных сетей в VirtualBox с использованием Linux.
