理解Xen的network-bridge模式
2012-06-08 16:39:47   来源：互联网   评论：0 点击：

类似VMware，Xen提供了几种不同的网络连接方式，主要有桥接模式，NAT模式，路由模式。其中最常用的，也是Xen默认安装的方式就是桥接模式。


在桥接模式下，Xen会创建了一个网桥，并且把服务器上的物理网卡接口加入到这个网桥中。之后，Xen会把dom0和其他domU的虚拟网卡接口也加入到这个网桥中来。这样在这个网桥之内的所有domU在网桥内部可以互相通讯，另外还可以通过网桥中的物理网卡接口跟外界通讯。物理网卡连接到哪些网络，则domU也可以连接到同样的网络，这是让domU与外界通讯的最简单方法。


在Xend的配置文件/etc/xen/xend-config.sxp中，桥接模式是默认的模式。需要注意的是，除了network-bridge和vif-bridge以外的其他行都是被注释掉的。


配置文件看起来像如下所示:


(network-script network-bridge)

(vif-script vif-bridge)

# (network-script network-route)

# (vif-script vif-route)

# (network-script network-nat)

# (vif-script vif-nat)


network-bridge脚本和vif-bridge脚本都存放在/etc/xen/scripts目录下。

network-bridge脚本的作用是建立网络环境，并且使用bridge-utils工具创建一个网桥xenbr0。

vif-bridge脚本的作用是当一台guest服务器启动的时候，为这个guest服务器创建后端的vif接口。


在没有创建任何gueste服务器的时候，在Dom0上使用ifconfig命令查看网络的时候，可以看到类似下边的输出。

[root@localhost xen]# ifconfig
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 48:5B:39:89:E5:43
inet addr:192.168.1.86 Bcast:192.168.1.255 Mask:255.255.255.0
lo Link encap:Local Loopback
inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
peth0 Link encap:Ethernet HWaddr FE:FF:FF:FF:FF:FF
inet6 addr: fe80::fcff:ffff:feff:ffff/64 Scope:Link
vif0.0 Link encap:Ethernet HWaddr FE:FF:FF:FF:FF:FF
inet6 addr: fe80::fcff:ffff:feff:ffff/64 Scope:Link
xenbr0 Link encap:Ethernet HWaddr FE:FF:FF:FF:FF:FF
UP BROADCAST RUNNING NOARP MTU:1500 Metric:1


除了熟悉的eth0以外，多出几个接口。你可能会好奇，这些接口是什么时候，怎么创建的？如下所示步骤，是当Xen Server和Xend服务启动的时候接口的创建顺序。(本例中，除了Dom0以外，没有其他guset domain被Xend设置为自动启动,且服务器上只有一个物理网卡接口)


1.执行在/etc/xen/xend-config.sxp中指定的/etc/xen/scripts/network-bridge脚本

2.network-bridge脚本创建一个新网桥，名字为xenbr0

3.复制物理网卡接口eth0的MAC地址和IP地址

4.停止物理网卡接口eth0

5.创建一对相连的虚拟网卡接口,veth0和vif0.0

6.将之前复制的物理网卡接口的MAC，IP分配给虚拟接口veth0

7.重命名物理网卡接口，从eth0改名为peth0

8.重名名虚拟网卡接口，从veth0改名为eth0

9.将物理网卡接口peth0,虚拟网卡接口vif0.0加入到网桥xenbr0中

10.启动网桥xenbr0,启动其他网络接口peth0,eth0,vif0.0


对于每一个新的domU，Xen会创建"一对相连的虚拟网卡"，其中一块在新建的domU上，另一块在dom0上。对于Linux的domU来说，其虚拟网卡名字是eth0，而在dom0这端的这一块的网卡名字是vif<id#>.0

当一台domU关机的时候，相关的虚拟网卡会被删除。


当domU启动的时候，dom0上的xend会运行vif-bridge脚本，该脚本会:

-将vif<id#>.0加入到xenbr0网桥中

-启动vif<id#>.0接口


所以在增加了新的domU以后，在dom0上用ifconfig查看网络，会得到类似的结果:


dom0:~# ifconfig
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:50:8B:DC:F7:2B
inet addr:192.168.0.3 Bcast:192.168.0.255 Mask:255.255.255.192
inet6 addr: fe80::250:8bff:fedc:f72b/64 Scope:Link
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:2848 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:1768 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:256292 (250.2 KiB) TX bytes:277686 (271.1 KiB)

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:16436 Metric:1
RX packets:13 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:1120 (1.0 KiB) TX bytes:1120 (1.0 KiB)

peth0 Link encap:Ethernet HWaddr FE:FF:FF:FF:FF:FF
inet6 addr: fe80::fcff:ffff:feff:ffff/64 Scope:Link
UP BROADCAST RUNNING NOARP MTU:1500 Metric:1
RX packets:3716 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:2046 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:493403 (481.8 KiB) TX bytes:318089 (310.6 KiB)

vif0.0 Link encap:Ethernet HWaddr FE:FF:FF:FF:FF:FF
inet6 addr: fe80::fcff:ffff:feff:ffff/64 Scope:Link
UP BROADCAST RUNNING NOARP MTU:1500 Metric:1
RX packets:1768 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:2848 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:277686 (271.1 KiB) TX bytes:256292 (250.2 KiB)

vif1.0 Link encap:Ethernet HWaddr FE:FF:FF:FF:FF:FF
inet6 addr: fe80::fcff:ffff:feff:ffff/64 Scope:Link
UP BROADCAST RUNNING NOARP MTU:1500 Metric:1
RX packets:265 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:408 errors:0 dropped:203 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:35758 (34.9 KiB) TX bytes:215469 (210.4 KiB)

xenbr0 Link encap:Ethernet HWaddr FE:FF:FF:FF:FF:FF
inet6 addr: fe80::200:ff:fe00:0/64 Scope:Link
UP BROADCAST RUNNING NOARP MTU:1500 Metric:1
RX packets:208 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:16101 (15.7 KiB) TX bytes:0 (0.0 b)


可以看到，其中的vif1.0就是新增的domU相关联的虚拟网卡。




而在domU内部，使用ifconfig命令查看网络，会看到类似下边的结果:


[user@DomU]# ifconfig -a
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:16:3E:5A:32:DA
inet addr:128.153.144.96 Bcast:128.153.145.255 Mask:255.255.254.0
inet6 addr: fe80::216:3eff:fe5a:32da/64 Scope:Link
lo Link encap:Local Loopback
inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
inet6 addr: ::1/128 Scope:Host


在guest domain内部，无论Xen使用网桥模式还是路由模式，网络看起来和物理机没有任何区别。
每一个guest domain都有一个配置文件，我们可以在这个文件中指定它的网络设置。

vif = [mac=00:16:3E:02:00:41,bridge=xenbr0' ]

Vif: 指定该domain的虚拟网卡配置，采用如下格式

vif = [ "key1 = value1", "key2 = value2" ]

常用的配置指令有:

bridge: 指定该虚拟网卡连接的网桥名称


mac: 指定该虚拟网卡的MAC地址，如果不指定MAC，Xen启动的时候会在IEEE分配给Xensource的地址范围中随机分配一个MAC地址。


经过上面的解释，你应该已经了解dom0中的那些接口是从何而来的了。接下来，我们要看一看数据包在网桥中是如何流动的。参考下图



数据包到达硬件物理网卡接口peth0，dom0上的网卡驱动会进行处理。因为peth0绑定在网桥上，所以数据包被发送到网桥上。返回上边，观察ifconfig的输出，你会发现peth0,xenbr0,vif0.0和vif1.0都共享一个相同的MAC地址FE:FF:FF:FF:FF:FF，该地址是以太网广播地址。这表明物理网卡接口，dom0的loopback接口，所有guest domain的后端接口都广播到网桥接口xenbr0。当物理网卡接口peth0接收到一个数据包，它会将数据包直接发送到网桥接口xenbr0上。然后网桥会分发数据包，像交换机一样(话说交换机也是网桥的一种)。网桥会根据数据包接收者的MAC地址将其转发到正确的网络接口上。所以peth0这个接口不需要配置ip地址，只有MAC地址就够了。然后vif接口会将数据包发送给domU上相连的接口，然后domU中返回的数据包也通过vif发送回来。dom0也是一样的操作模式，通过vif0.0->eth0这一对相连的网卡。



如果你不想使用默认的xenbr0这个网桥的名字，可以在xend的配置文件中修改:

(network-script 'network-bridge bridge=<name>')

将<name>改成任何其他你想要的名字。

另外，network-script通常将物理接口eth0绑定到网桥上，如果要绑定其他物理网卡接口，可以如下修改:

(network-script 'network-bridge bridge=<name> netdev=eth1')


如果服务器上不只一个物理网卡接口，且连接不同的网络，那么最好创建多个网桥，并将这些物理网卡绑定到不同的网桥上。例如一个guest domain连接xenbr0，peth0和xenbr1，peth1，另一个guest domain只连接xenbr1，peth1。所有这些都可以在network-bridge中配置。

要让Xen在启动时自动创建多个网桥，需要对/etc/xen/xend-config.sxp进行一些调整。因为启动时它只调用一次network-bridge脚本创建网桥，即只创建一个网桥。为了解决这个问题，我们需要创建一个network-wrapper脚本，它可以调用network-bridge脚本两次。


#!/bin/sh

/etc/xen/scripts/network-bridge $1 netdev=eth0 bridge=xenbr0

/etc/xen/scripts/network-bridge $1 netdev=eth1 bridge=xenbr1


然后修改/etc/xen/xend-config.sxp，让其调用我们创建的/etc/xen/scripts/network-wrapper

(network-script network-bridge-wrapper)


然后在每个domU中的配置文件中确认，如果你想使用新创建的第二个网桥

vif=[ 'bridge=xenbr1', 'mac=00:16:3e:07:d2:0e', ]