Linux虚拟网络基础---tap（虚拟以太设备）

亦凉 2022-05-15 13:29 1385阅读 1赞

# Linux虚拟网络基础—tap（虚拟以太设备） #

## 前言 ##

虚拟网卡Tun/tap驱动是一个开源项目，支持很多的类UNIX平台，OpenVPN和Vtun都是基于它实现隧道包封装。本文将介绍tun/tap驱动的使用并分析虚拟网卡tun/tap驱动程序在linux环境下的设计思路。  
tun/tap驱动程序实现了虚拟网卡的功能，tun表示虚拟的是点对点设备，tap表示虚拟的是以太网设备，这两种设备针对网络包实施不同的封装。利用tun/tap驱动，可以将tcp/ip协议栈处理好的网络分包传给任何一个使用tun/tap驱动的进程，由进程重新处理后再发到物理链路中。

tap 和 tun 的区别：  
tap位于网络OSI模型的二层（数据链路层），tun位于网络的三层。这里就先简单的对tap进行一下说明。

## Linux主机上tap实践 ##

如果想使用linux命令行操作一个tap，首先Linux得有tun模块（Linux使用tun模块实现了tun和tap）。  
检查方法如下：

# 如果使用命令 modinfo tun，有输出的话，就说明具有tun模块
    [root@public ~]# modinfo tun
    filename:       /lib/modules/3.10.0-693.11.1.el7.x86_64/kernel/drivers/net/tun.ko.xz
    alias:          devname:net/tun
    alias:          char-major-10-200
    license:        GPL
    author:         (C) 1999-2004 Max Krasnyansky <maxk@qualcomm.com>
    description:    Universal TUN/TAP device driver
    rhelversion:    7.4
    srcversion:     4E9F57A6269CFD0F4BE4021
    depends:
    intree:         Y
    vermagic:       3.10.0-693.11.1.el7.x86_64 SMP mod_unload modversions
    signer:         CentOS Linux kernel signing key
    sig_key:        61:B8:E8:7B:84:11:84:F6:2F:80:D6:07:79:AB:69:2A:49:D8:3B:AF
    sig_hashalgo:   sha256
    [root@public ~]#

当Linux版本具有tun模块时，还得看看其是否已经加载，检查方式如下：

# 使用该命令检查后，无回显，表示当前未加载该模块
    [root@public ~]# lsmod | grep tun
    [root@public ~]#
    # 使用该命令加载该模块
    [root@public ~]# modprobe tun
    [root@public ~]#
    [root@public ~]# lsmod | grep tun
    tun                    31621  0

加载模块后，还需要Linux是否有操作tun/tap的命令行工具tunctl。

# 可以使用yum直接安装，如果yum源中没有的话，可以去阿里源的网站中下载rpm包然后安装。
    [root@public ~]# yum -y install tunctl

具备tun模块和tunctl以后，就可以创建一个tap设备，命令：

[root@public ~]# tunctl -t tap_test
    Set 'tap_test' persistent and owned by uid 0
    [root@public ~]# ip link list
    1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN mode DEFAULT qlen 1
        link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP mode DEFAULT qlen 1000
        link/ether fa:16:3e:08:0b:39 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    3: tap_test: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state DOWN mode DEFAULT qlen 1000
        link/ether ce:cc:18:91:1e:ba brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    [root@public ~]#

添加IP地址：

[root@public ~]# ip addr add local 192.168.10.100/24 dev tap_test
    [root@public ~]# ip a s
    1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN qlen 1
        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 fa:16:3e:08:0b:39 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
        inet 192.168.10.93/24 brd 192.168.10.255 scope global noprefixroute dynamic eth0
           valid_lft 75733sec preferred_lft 75733sec
        inet6 fe80::f816:3eff:fe08:b39/64 scope link
           valid_lft forever preferred_lft forever
    3: tap_test: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state DOWN qlen 1000
        link/ether ce:cc:18:91:1e:ba brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
        inet 192.168.10.100/24 scope global tap_test
           valid_lft forever preferred_lft forever
    [root@public ~]#