Windows、Linux和路由器的网络子接口-虚拟IP

Posted 2023-03-19

参考技术A     前段时间在调试时，将外网接入内部局域网，然后使用向日葵远程连接调试。Windows一个网络适配器只能设置一个IP地址，后面才发现可以通过网络子接口来设置虚拟IP，内部网络通过正常的IP地址通信，外部网络通过子接口来进行通信，即一个物理网口上连接两个子网。Windows可以设置网络子接口，笔者就延申到Linux系统上，总结在不同平台设置网络子接口的方法。需要明确的是，虚拟IP的数据还是经过真实的物理网络接口。简而言之，网卡设备都有一个MAC地址，但是却可以有多个网络层IP地址。

    本文以Windows10和CentOS8为例。

  Windows平台上：

    微软官网对于网络子接口有这样的描述：

1）一个逻辑IP网络正在使用中，并且此计算机需要使用多个IP地址才能在该网络上进行通信。

2）正在使用多个逻辑IP网络，并且此计算机需要一个不同的IP地址才能与每个不同的逻辑IP网络进行通信。

    当不使用“常规”选项卡上的“自动获取IP地址”时，才可以使用“高级TCP/IP设置”进行此网络连接，来完成高级IP寻址。在设置里面，Interface metric 接口度量标准（跃点数）可以设置该接口的优先级，接口度量标准的值越小，表示使用该接口的优先级越高。自动度量标准（自动跃点），最高速度的接口具有最低的接口度量值，优先级越高。

Linux平台上：

    Linux平台上虚拟ip基本上都用于高可用的架构上，比如keepalived就是通过托管VIP里完成飘逸，可以参考笔者以前的文章-Keepalived让树莓派也可以VIP漂移。其实这一篇文章对于keepalived也会有很好的理解了。看一下文章里面的Keepalived后通过ip addr查看的结果。

    VRRP协议来通信完成心跳检测，然后使用辅助IP的ip addr add 来添加虚拟IP地址，主用不在线就del掉VIP，然后在从机上add 同样的VIP。为什么不是ifconfig命令呢，那就需要你仔细看看关键信息找区别了，如果你安装了的话可以使用ifconfig来确定是否能够查看到VIP。

    接下里我们就看看在Linux中创建虚拟IP有两种方法，分别是：别名IP（IP aliases）和辅助IP（secondary IP addresses）。

    1、别名IP是通过ifconfig命令去创建和操作的虚拟ip。

sudo ifconfig enp0s3:1 192.168.31.5 broadcast 192.168.31.255 netmask 255.255.255.0 up

    删除别名IP，将up改为down。

sudo ifconfig enp0s3:1 192.168.31.5 broadcast 192.168.31.255 netmask 255.255.255.0 down

    如果开机就需要别名IP地址的话，需要到/etc/sysconfig/network-scripts目录下新建一个子接口来永久性修改配置文件。将原ifcfg-enp0s3文件复制后，然后修改其中的IP地址信息。

    cp ifcfg-enp0s3 ifcfg-enp0s3:1

    为了方便也可以将ifconfig命令去创建和操作的虚拟ip的命令加入到开机启动中，详情参考笔者以前的文章-Linux设置脚本开机启动的四种方法。

2、辅助IP是由linux的ip命令去创建和操作的。

sudo  ip addr add 192.168.31.5/24 brd 192.168.31.255 dev enp0s3 label enp0s3:1

    设置完成后，也可以通过ifconfig来查看。但是如果在命令后面不添加label enp0s3:1的话，那么ifconfig就不能查看了。

    删除辅助IP，将add替换成del即可。

sudo  ip addr del 192.168.31.5/24 brd 192.168.31.255 dev enp0s3 label enp0s3:1

    辅助IP需要持久化的话，只能将ip命令去创建和操作的虚拟ip的命令加入到开机启动中了。

    路由器通信设备：

    路由器接口有限， 一个物理接口可以配置子接口（逻辑接口）的方式来实现一当多的功能。具体配置参考笔者的文章-eNSP模拟实验-单臂路由实现VLAN间通信。