如何使kvm虚拟机连接至外部二层网络中，kvm虚拟机共享主机

***：本文探讨使KVM虚拟机连接外部二层网络并共享主机的方法。首先要确保主机网络设置正确，包括网卡配置等。然后可通过创建桥接网络的方式，将虚拟机的网络接口与主机的网络桥接起来，使得虚拟机能够像主机一样在二层网络中通信，共享主机网络资源，实现与外部网络设备在二层网络层面的交互通信。

本文目录导读：

1. 理解二层网络
2. KVM网络模型
3. 配置宿主机网络
4. 创建KVM虚拟机并配置网络
5. 网络安全与优化
6. 故障排除

《kvm虚拟机共享主机网络：连接外部二层网络的详细指南》

KVM（Kernel - based Virtual Machine）是一种开源的系统虚拟化技术，广泛应用于服务器虚拟化场景，在很多情况下，我们需要让KVM虚拟机能够连接到外部的二层网络，以便与同一局域网内的其他设备进行通信，例如共享文件、访问网络打印机或者与其他服务器进行数据交互等，本文将详细介绍如何实现KVM虚拟机连接至外部二层网络。

理解二层网络

在深入探讨KVM虚拟机与外部二层网络的连接之前，我们需要先理解二层网络的概念，二层网络通常是指数据链路层网络，主要涉及MAC地址的处理、以太网帧的封装和解封装等操作，在以太网环境中，二层网络通过交换机等设备将多个设备连接在一起，使它们能够在同一广播域内进行通信。

KVM网络模型

1、默认网络模型

- KVM默认提供了多种网络模型，如NAT（Network Address Translation）模式，在NAT模式下，虚拟机通过宿主机的网络地址转换功能与外部网络通信，虚拟机内部有自己独立的网络地址空间，外部网络无法直接访问虚拟机内部的网络，这种模式适用于虚拟机不需要直接暴露在外部网络中的场景，但不符合我们连接外部二层网络的需求。

2、桥接模式

- 桥接模式是实现KVM虚拟机连接外部二层网络的关键模式，在桥接模式下，虚拟机的网络接口与宿主机的网络接口直接连接到同一个虚拟桥上，这个虚拟桥就像一个软件交换机，它将虚拟机的网络流量与宿主机的网络流量合并在一起，使虚拟机在网络层看起来就像宿主机所在网络中的一台独立设备，拥有与宿主机同一网段的IP地址，可以直接与外部二层网络中的其他设备通信。

配置宿主机网络

1、安装必要的软件包

- 在基于Linux的宿主机上，首先要确保安装了bridge - utils软件包，这个软件包提供了创建和管理虚拟桥接设备的工具，在Debian或Ubuntu系统中，可以使用以下命令安装：

sudo apt - get install bridge - utils

- 在Red Hat或CentOS系统中，可以使用yum install bridge - utils命令进行安装。

2、创建虚拟桥接设备

- 编辑网络配置文件（在Debian或Ubuntu系统中通常是/etc/network/interfaces，在Red Hat或CentOS系统中是/etc/sysconfig/network - scripts/下的网卡配置文件）。

- 以Debian系统为例，假设宿主机的物理网卡为eth0，我们要创建一个名为br0的虚拟桥接设备，首先备份原有的eth0配置文件，然后编辑/etc/network/interfaces文件，添加以下内容：

- ```

auto br0

iface br0 inet dhcp

bridge_ports eth0

bridge_stp off

bridge_fd 0

bridge_maxwait 0

```

- 这里的auto br0表示在系统启动时自动启动br0设备。iface br0 inet dhcp表示br0设备使用DHCP获取IP地址，如果要使用静态IP地址，可以修改为相应的静态IP配置。bridge_ports eth0指定了将eth0物理网卡连接到br0虚拟桥上。bridge_stp off、bridge_fd 0和bridge_maxwait 0是一些与生成树协议（STP）相关的优化配置，可以提高网络性能。

- 在Red Hat或CentOS系统中，假设物理网卡为eth0，创建br0虚拟桥接设备的步骤类似，编辑/etc/sysconfig/network - scripts/ifcfg - eth0文件，将原来的内容修改为：

- ```

DEVICE=eth0

ONBOOT=yes

BRIDGE=br0

```

- 然后创建/etc/sysconfig/network - scripts/ifcfg - br0如下：

- ```

DEVICE=br0

TYPE=Bridge

ONBOOT=yes

BOOTPROTO=dhcp

```

- 配置完成后，重启网络服务，在Debian或Ubuntu系统中，可以使用sudo service networking restart命令；在Red Hat或CentOS系统中，可以使用sudo service network restart命令。

创建KVM虚拟机并配置网络

1、创建虚拟机时指定网络模式

- 使用virt - manager（图形化管理工具）或者virsh命令行工具创建KVM虚拟机，当使用virt - manager时，在创建虚拟机的网络设置步骤中，选择桥接模式，并选择我们之前创建的虚拟桥接设备（如br0）。

- 如果使用virsh命令行工具创建虚拟机，例如创建一个名为testvm的虚拟机，可以使用以下命令：

virt - install --name testvm --ram 1024 --vcpus 1 --disk path=/var/lib/libvirt/images/testvm.img,size = 10 --network bridge = br0 --cdrom /dev/cdrom

- 这里的--network bridge = br0指定了虚拟机使用br0虚拟桥接设备连接网络。

2、虚拟机内部网络配置

- 启动虚拟机后，进入虚拟机操作系统，如果虚拟机使用的是Linux系统，根据宿主机网络的情况配置IP地址，如果宿主机网络使用DHCP，虚拟机内部一般也可以自动获取到同一网段的IP地址，如果需要使用静态IP地址，则需要根据宿主机所在网段进行合理配置，确保IP地址不与其他设备冲突，并且网关、子网掩码等参数设置正确。

- 在CentOS虚拟机中，编辑/etc/sysconfig/network - scripts/ifcfg - eth0文件（假设虚拟机内部网卡为eth0），设置静态IP地址、网关和子网掩码等参数：

- ```

TYPE=Ethernet

BOOTPROTO=none

DEFROUTE=yes

IPV4_FAILURE_FATAL=no

IPV6INIT=yes

IPV6_AUTOCONF=yes

IPV6_DEFROUTE=yes

IPV6_FAILURE_FATAL=no

NAME=eth0

UUID=...

DEVICE=eth0

ONBOOT=yes

IPADDR=192.168.1.100

NETMASK=255.255.255.0

GATEWAY=192.168.1.1

```

- 在Windows虚拟机中，可以通过控制面板中的网络设置来配置静态或动态IP地址。

网络安全与优化

1、安全考虑

- 当KVM虚拟机连接到外部二层网络后，虚拟机与外部网络设备处于同一广播域，存在一定的安全风险，需要注意防火墙的配置，在宿主机和虚拟机上都要设置合适的防火墙规则，在Linux宿主机上可以使用iptables或者firewalld来配置防火墙规则，限制不必要的网络访问。

- 要确保虚拟机内部的操作系统和应用程序及时更新安全补丁，防止因系统漏洞被外部网络攻击。

2、优化措施

- 为了提高网络性能，可以对虚拟桥接设备进行一些优化，可以调整虚拟桥接设备的缓冲区大小、调整网络接口的MTU（最大传输单元）值等，在宿主机上，可以使用ethtool工具来调整物理网卡和虚拟桥接设备的参数。

- 合理规划虚拟机的网络带宽分配也是优化的一个方面，可以使用流量控制工具，如tc（Traffic Control）来限制或保障虚拟机的网络带宽使用。

故障排除

1、虚拟机无法获取IP地址

- 首先检查宿主机上虚拟桥接设备的配置是否正确，确保物理网卡已经正确连接到虚拟桥上，可以使用brctl show命令（在安装了bridge - utils软件包的系统上）来查看虚拟桥接设备的状态和连接情况。

- 检查宿主机的网络连接是否正常，例如是否能够正常获取IP地址，如果宿主机使用DHCP，尝试重新启动DHCP客户端服务。

- 在虚拟机内部，检查网络配置是否正确，包括网卡驱动是否安装正确等。

2、虚拟机与外部网络通信故障

- 检查防火墙规则是否阻止了虚拟机与外部网络的通信，在宿主机和虚拟机上分别检查防火墙的入站和出站规则。

- 如果虚拟机和外部网络设备使用不同的VLAN（虚拟局域网），需要确保宿主机的网络设备和交换机配置支持VLAN穿透或者正确配置了VLAN Trunk。

- 使用网络诊断工具，如ping、traceroute（在Linux和Windows系统中都有类似工具）来诊断网络连接故障的位置，可以从虚拟机内部ping宿主机的IP地址、网关地址以及外部网络中的其他设备地址，根据ping的结果来判断故障是出在虚拟机内部、宿主机还是外部网络。

通过以上步骤，我们可以成功地使KVM虚拟机连接至外部二层网络，实现虚拟机与同一局域网内其他设备的正常通信，在实际应用中，根据具体的网络环境和需求，可能需要对网络配置进行进一步的调整和优化，以确保网络的安全、稳定和高效运行。