TUN 则属于网络中三层的概念,数据收发过程和 TAP 是类似的,只不过它要指定一段 IPv4 地址或 IPv6 地址,并描述其相关的配置信息,其数据处理过程也是类似于普通物理网卡收到三层 IP 报文数据。
VETH 设备总是成对出现,一端连着内核协议栈,另一端连着另一个设备,一个设备收到内核发送的数据后,会发送到另一个设备上去,这种设备通常用于容器中两个 namespace 之间的通信。
(2)BridgeBridge 也是 Linux 内核实现的一个工作在二层的虚拟网络设备,但不同于 TAP/TUN 这种单端口的设备,Bridge 实现为多端口,本质上是一个虚拟交换机,具备和物理交换机类似的功能。
Bridge 可以绑定其他 Linux 网络设备作为从设备,并将这些从设备虚拟化为端口,当一个从设备被绑定到 Bridge 上时,就相当于真实网络中的交换机端口上插入了一根连有终端的网线。
如下图所示,Bridge 设备 br0 绑定了实际设备 eth0 和 虚拟设备设备 tap0/tap1,当这些从设备接收到数据时,会发送给 br0 ,br0 会根据 MAC 地址与端口的映射关系进行转发。
因为 Bridge 工作在二层,所以绑定到它上面的从设备 eth0、tap0、tap1 均不需要设 IP,但是需要为 br0 设置 IP,因为对于上层路由器来说,这些设备位于同一个子网,需要一个统一的 IP 将其加入路由表中。
这里有人可能会有疑问,Bridge 不是工作在二层吗,为什么会有 IP 的说法?其实 Bridge 虽然工作在二层,但它只是 Linux 网络设备抽象的一种,能设 IP 也不足为奇。
对于实际设备 eth0 来说,本来它是有自己的 IP 的,但是绑定到 br0 之后,其 IP 就生效了,就和 br0 共享一个 IP 网段了,在设路由表的时候,就需要将 br0 设为目标网段的地址。
总结传统网络架构到虚拟化的网络架构,可以看作是宏观网络到微观网络的过渡
TAP/TUN/VETH、Bridge 这些虚拟的网络设备是 Linux 为了实现网络虚拟化而实现的网络设备模块,很多的云开源项目的网络功能都是基于这些技术做的,比如 Neutron、Docker network 等。
OVS 是一个开源的成熟的产品级分布式虚拟交换机,基于 SDN 的思想,被大量应用在生产环境中。
PSS:
我的博客即将搬运同步至腾讯云+社区,邀请大家一同入驻:https://cloud.tencent.com/developer/support-plan
另外,对云计算感兴趣的小伙伴可以关注我的微信公众号:云计算小白,专注云计算领域,坚持分享干货。