黄聪：VMware三种网络连接方式的概念

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一、VMware三种网络连接方式的概念
BRIDGED:
    就是“桥”的意思，说起桥接，就不能不说局域网。比如我们有两个局域网络，他们的ip段都处于192.168.0.*，同时，我们希望把这两个网络链接起来，这中情况下，我们就可以采用桥接。这个时候，“桥”就是一个主机，这个机器拥有两块网卡，分别处于两个局域网中，同时在“桥”上，运行着程序，让局域网A中的所有数据包原封不动的流入B，反之亦然。这样，局域网A和B就无缝的在链路层连接起来了（当然要保证两个局域网没有冲突的 IP）。这就是桥的作用，在链路层无缝的沟通两个局域网。

    而VMWare的桥也是同样的道理，只不过，本来作为硬件的一块网卡，现在由VMWare软件虚拟而来罢了！当采用桥接时，VMWare会虚拟一块网卡和真正的物理网卡进行桥接，这样，发到物理网卡的所有数据包就到了VMWare虚拟机，而由VMWare发出的数据包也会通过桥从物理网卡的那端发出，这样，如果物理网卡可以上网，那么桥接的软网卡也没有问题了，这就是桥接上网的原理了。

    在桥接时，VMWare网卡和物理网卡应该处于同一个ip网段，所以在虚拟机中ping物理网卡ip，或者在主机中ping虚拟机网卡ip，都可以ping通。

NAT：
    也就是network address translate的简称。网络地址转换，这个技术是为了让象192.168.*.*这样的私有ip段能够访问internet而开发的。私有ip段，可以由任何公司和个人使用，所以世界上有无数电脑使用了192.168.0.111这样的地址，而这个地址绝对不能出现在internet上，因为这肯定会造成路由的失败。但是，ip地址的稀缺让我们必须采用这种共享ip的方案，同时还要允许这些机器访问internet。这样的前提下，NAT就应运而生了。

    NAT技术应用在internet网关和路由器上，比如192.168.0.111这个地址要访问internet，它的数据包就要通过一个网关或者路由器，而网关或者路由器拥有一个能访问internet的ip地址，这样的网关和路由器就要在收发数据包时，对数据包的IP协议层数据进行更改（即 NAT），以使私有网段的主机能够顺利访问internet。

    我想到的一个最典型的例子，就要算我的大学宿舍了。宿舍内部网段192.168.1.× ，通过路由器进入校园局域网10.10.110.×，然后通过学校网关，进入internet。这个过程中，宿舍的路由器做了一次NAT，而学校的网关又做了一次NAT。

    VMWare的NAT上网采用的技术是一样的，它在主机和虚拟机之间用软件伪造出一块网卡，这块网卡和虚拟机的ip处于一个地址段。同时，在这块网卡和主机的网络接口之间进行NAT。虚拟机发出的每一块数据包都会经过虚拟网卡，然后nat，然后由主机的接口发出。
在这种条件下，由于虚拟机和主机不在同一个ip段，但是主机相当于虚拟机的网关，所以虚拟机能ping到主机的ip，但是主机ping不到虚拟机的ip。

Host-only:
    顾名思义，这种技术提供的是主机和虚拟机之间的网络互访，而不是虚拟机访问internet的技术。如果你只想让虚拟机和主机之间有数据交换，而不需要让虚拟机访问internet，就采用这个设置，但并不是说虚拟机不能实现上。

    Host-only的条件下，VMWare在真正的Windows系统中，建立一块软网卡。这块网卡可以在网络连接中看到，这块网卡的作用就是使windows看到虚拟机的IP。由于，这种技术就是将主机和虚拟机通过一个ip段的网卡联系起来，所以双都可以ping到对方。

二、实际问题
    想明白了以上问题后，再去观察实际中出现的问题，就很好理解了。在学校时候，我采用bridge技术使虚拟机访问internet，而到家之后，采用了adsl上网，却行不通了。

    问题就在于，bridge是通过桥接虚拟机的网卡和物理网卡来实现虚拟机访问internet的，这要求实际的物理网卡必须能访问internet。学校采用的是局域网，这一点可以满足，但是家里采用的adsl。adsl上网，采用的pppoe技术，就是在网卡之上建立起一个ppp连接。这种条件下，所有数据包是通过ppp封装之后发出的，虽然也是从网卡发出，但是包的形式就和普通的internet数据包不一样了。也就是说，实际的物理网卡已经没有直接访问internet的能力了。而必须通过ppp接口封装的数据包，才能访问internet。

    为了使虚拟机能够访问internet，我们必须使虚拟机的数据包从ppp接口发出去，也就是从adsl的连接发出去。这个时候，NAT技术就可以派上用场了。只要采用NAT，让虚拟机的数据包经由adsl连接来收发，就可以解决上网问题了。理论如此，实际操作如下：

 

    如上图，选择一块虚拟网卡，作为NAT使用的网卡。并且，设置好虚拟网段（要和虚拟机里系统的ip处于一个网段）。

    如上图，将设置好的用于NAT的网卡和虚拟机的虚拟网卡绑定。

    然后，进入虚拟机，设置IP，就可以上网了。
    其实，无论在什么条件下，只要主机能上网，用NAT技术，都可以使虚拟机访问internet；只有在主机网卡处在一个可以访问internet的局域网中的时候，虚拟机才能通过bridge访问internet；Host-only技术只用于主机和虚拟机互访，于是否访问internet无关。

三、知识点补充

NAT工作原理

    NAT的基本工作原理是，当私有网主机和公共网主机通信的IP包经过NAT网关时，将IP包中的源IP或目的IP在私有IP和NAT的公共IP之间进行转换。如图1所示，NAT网关有2个网络端口，其中公共网络端口的IP地址是统一分配的公共 IP，为202.204.65.2；私有网络端口的IP地址是保留地址，为192.168.1.1。私有网中的主机192.168.1.2向公共网中的主机166.111.80.200发送了1个IP包（Des=166.111.80.200,Src=192.168.1.2）。当IP包经过NAT网关时，NAT会将IP包的源IP转换为NAT的公共IP并转发到公共网，此时IP包（Des=166.111.80.200，Src= 202.204.65.2）中已经不含任何私有网IP的信息。由于IP包的源IP已经被转换成NAT的公共IP，响应的IP包（Des= 202.204.65.2,Src=166.111.80.200）将被发送到NAT。这时，NAT会将IP包的目的IP转换成私有网中主机的IP，然后将IP包（Des=192.168.1.2，Src=166.111.80.200）转发到私有网。对于通信双方而言，这种地址的转换过程是完全透明的。

 
图 1 NAT工作原理图

1. NAT的实现方法

    NAT 功能通常被集成到路由器、防火墙、ISDN路由器或者单独的NAT设备中。比如Cisco路由器中已经加入这一功能，网络管理员只需在路由器的IOS中设 置NAT功能，就可以实现对内部网络的屏蔽。，其他如Linux中的IP伪装（IP Masquerade），FreeBSD中的NATD或Windows98的Sygate软件和Windows 2000 、2003都包含了这一功能。

2. NAT分类

（1）源NAT（Source NAT，SNAT）：修改数据包的源地址。源NAT改变第一个数据包的来源地址，它永远会在数据包发送到网络之前完成，数据包伪装就是一具SNAT的例子。

（2）目的NAT（Destination NAT，DNAT）：修改数据包的目的地址。Destination NAT刚好与SNAT相反，它是改变第一个数据懈的目的地地址，如平衡负载、端口转发和透明代理就是属于DNAT。