VMWare Esxi + 海蜘蛛配置NAT共享IP上网

VMWare是著名的虚拟化产品公司，VMWare Esxi也是专为服务器设计的虚拟化软件。在安装VMWare Esxi的服务器上可以同时运行多个虚拟系统，充分利用服务器资源。其一大特色之处就在于可以生成虚拟的网络拓扑，通过创建虚拟交换机，可以管理不同虚拟系统上的流量，也令虚拟设备的配置变得更加灵活。可惜的是，VMWare Esxi使用vSwitch作网络交换设备，并未直接提供NAT上网的解决方案。下面以多个虚拟机共享一个公网IP上网为例（相当于需要路由器配置上网），讲解在VMWare Esxi中配置NAT环境。（本教程以讲解搭建Esxi虚拟网络拓扑为主，安装Esxi及虚拟机、设置软路由等操作不作为重点，因此略去，有需要可自行搜索相关教程或参考本文结尾处的"参考资料"）

 

目的：一个公网IP(本例中为172.16.12.141)，2台虚拟设备共享上网

系统环境：VMWare Esxi 5.5

软件环境：海蜘蛛软路由（v8），VMWare vSphere Client 5.5，操作系统镜像

步骤详解：

 

1. 安装并配置VMWare Esxi

硬件环境可以使用VMWare Workstation^[1]，前提是PC最好有8G以上内存，如果有条件可以在真正的服务器或闲置的PC上直接安装。下载地址及教程略，可以自行搜索网上教程。安装好后需要配置Esxi的管理IP。本实验在局域网下（路由器），网络地址为172.16.12.1，实际主机和虚拟机都桥接在这个局域网下。建议开启DHCP并在【DHCP服务器】中进行静态地址分配。具体教程略。

本例中，VMWare Esxi安装在实际主机的VMWare Workstation虚拟机上，配置两个网卡（自动桥接），根据网卡的MAC在路由器上分配DHCP地址：

 

如上图，Esxi的两个网卡分别绑定了140和141，其管理地址为140（具体配置参考Esxi网络配置相关教程^[2]）。配置好后能通过vSphere Client登录到管理后台为配置成功，如下图。

 

2. 在Esxi上安装系统

本步骤操作同在VMWare Workstation上安装虚拟机一样，因此略。

对于Esxi运行在虚拟机上的情况，建议安装WinXp、Linux这些占用资源少的系统，而且共安装两个系统已经足够了。

本例安装两个WinXp系统作实验。

 

3. 在Esxi上安装海蜘蛛软路由

软路由可以帮助虚拟网络拓扑实现路由转发功能，虽然性能不及硬件路由器好，但是有着比硬件路由更丰富的功能，而且一般的路由功能需要的性能并不高，在服务器上跑软路由可以满足基本的NAT需求了。本例中使用的海蜘蛛有功能强大、使用操作简单的优点，在Esxi上新建虚拟机安装海蜘蛛则可以满足NAT共享上网的需求。海蜘蛛可从官网上下载试用版^[3]或者找破解版的教程^[4]。

海蜘蛛的安装也很简单，根据提示安装或参照网上教程都可以。对于破解版，安装后可以使用命令激活^[5]。注意在创建海蜘蛛虚拟机时，至少需要创建两个网络适配器。

安装后进入海蜘蛛主机控制台（右键虚拟机-打开控制台），可以看到海蜘蛛的后台界面，包括配置地址及更改参数的选项。本教程使用默认配置，即NAT内网地址为192.168.0.1，管理端口880。

 

4. 搭建局域网

软路由安装后，只要与其他虚拟机配置好网络，就可以通过其他虚拟机进入配置网页，相当于一般路由器的192.168.1.1，这里就是192.168.0.1:880。下面通过创建vSwitch搭建局域网^[6]。

在vSphere Client中选中主机，点击【配置】-【网络】，如下图

接下来要创建一个标准交换机：

4.1 点击右上角的按钮【添加网络...】 - 【虚拟机】 - 创建vSphere标准交换机，注意要取消所有实际网卡，这个交换机是无适配器的，如下图：

4.2 点击下一步，可以更改端口组的名称（本例中改为NAT）

4.3 完成后，在虚拟机的【编辑虚拟机设置】选项中，将目前所有虚拟机的网络适配器选项中，网络标签改为NAT（根据步骤4.2的端口组名称）

4.4 配置完成后，vSwitch1的端口组应该是这样的（这个交换机没有物理适配器）：

至此局域网已配置好了，打开其中一台虚拟机，通过浏览器登入软路由的管理后台(192.168.0.1:880，帐号admin，密码admin)。登得上证明已经连接到局域网了（下图为管理主页界面），可以ping一下其他虚拟机的IP测试。至于路由器中的局域网、DHCP之类的设置，这个属于路由器配置的问题了，这里略。

 

5. 连接WAN口

硬件路由器上除了几个LAN口外，还有一个WAN口。而对于软路由，WAN口可以有不止一个。在第4步中，局域网已经搭好，不同虚拟机间以及虚拟机和海蜘蛛间都可以通信。接下来只需要把软路由的WAN口插上，就可以上网了。

创建一个标准交换机：【添加网络...】 - 【虚拟机】 - 【创建vSphere标准交换机】（这里勾选一个空闲的网卡，如vnmic-1）- 更名（本例为WAN）

在海蜘蛛虚拟机的配置中，把海蜘蛛虚拟机的另一个空闲网络适配器加到WAN网络中：

对比上面vSwitch1的配置截图，Router软路由跨了两个交换机端口组。接下来打开Esxi中的其中一台虚拟机，通过浏览器进入路由控制台，在左边选项中可以发现增加了【广域网接口】这个选项（这时因为WAN口已经插上了，如果再给WAN网络分配多一个网卡，广域网接口就会出现两个）。通过【广域网接口】可以设置WAN口的上网参数。用服务器或实体主机做实验的话就和配置PC上网一样，如果是经过硬件路由器、到VMWare Workstation、再到Exsi的话，就填在硬件路由器中的IP地址参数，这时只要连接上硬件路由器就可以了。本例中，广域网地址设为172.16.12.141。

 

完整的网络拓扑图：

 

 

6. 分析

就Esxi来看，这时NAT共享IP上网的网络拓扑已经搭建好了，如果网络里的虚拟机能连上路由器而不能上网，那是路由器的配置问题了。下面的内容就这个网络拓扑分析NAT上网的原理。

从网络拓扑配置（上面两个交换机的截图）可以看到，软路由跨了两个端口组，由于LAN没有物理适配器，所有虚拟机的流量都发到了软路由上（其他虚拟机也会收到，但是不作处理），软路由在LAN的网络适配器用于接收局域网流量。软路由的程序可以实现路由功能，通过NAT转换等操作后，把流量统一由WAN中的网络适配器输出。由于WAN连接着物理适配器，流量从LAN进入路由，从WAN转发出，最终从物理适配器（上图vnmic1）发到真实的网络。

如果要和硬件路由器类比，LAN相当于路由器的几个LAN口，而WAN就是WAN口了。通常硬件路由器只有一个WAN口，但软路由可以实现多带宽负载均衡等功能，因此可以插上多个WAN口。

系统结构如上图，这里的交换机都只有一个端口组（同端口组所有端口属性相同）。公网IP（172.16.12.141）从vSwitch2进入软路由，通过路由功能生成一个内网网段（192.168.0.1），由vSwitch2把192.168.0.1xx网址分配给2台虚拟机。这里软路由只有一个工作，就是把外网IP转换为多个NAT内网地址，地址分配的功能由vSwitch1实现，所以2台虚拟机和路由器插在LAN的端口组上。右下角表示172.16.12.140留作管理IP用。

上图的红色框线内表示一个硬件路由器的工作原理（路由器所有LAN口集合相当于交换机），在其内部实现了路由功能和交换功能，而WAN口插网线相当于上图红色虚线（直接连接上网口），只是在Esxi中需要通过交换机（vSwitch2）连接上真实的网卡。

通过软路由，可以实现服务器中建立多个虚拟机而使用同一IP，在虚拟机中各自安装服务器软件，就可以通过这个外网IP访问2台虚拟机了。当然端口不能共用，80口只能给一个虚拟机用，其他可以通过端口转发，或者用反向代理的方法，这里也不作详细说明。

 

参考资料及引用：

[1] Workstation安装Esxi: 红黑联盟.VMware ESXi 5安装图文教程.
http://www.2cto.com/os/201201/117743.html

[2] Esxi网络设置：虚拟化之Esxi的基本设置.
http://tieba.baidu.com/p/2096905053

[3] 海蜘蛛官方网站: http://www.hi-spider.com/

[4] 海蜘蛛完美激活+海盾: 海蜘蛛6.15完美激活+海盾+教程.
http://bbs.pxecn.com/thread-101591-1-1.html

[5] 海蜘蛛muddyboot激活方法: 海蜘蛛破解方法.
http://blog.chinaunix.net/uid-20832381-id-1743773.html

[6] 局域网配置: 在VMware ESXi服务器上配置NAT上网.
http://www.it165.net/os/html/201309/6206.html