CentOS下使用TUN/TAP虚拟网卡的基本教程

Posted 2020-08-19

在计算机网络中，TUN与TAP是操作系统内核中的虚拟网络设备。不同于普通靠硬件网路板卡实现的设备，这些虚拟的网络设备全部用软件实现，并向运行于操作系统上的软件提供与硬件的网络设备完全相同的功能。
TAP 等同于一个以太网设备，它操作第二层数据包如以太网数据帧。TUN模拟了网络层设备，操作第三层数据包比如IP数据封包。
操作系统通过TUN/TAP设备向绑定该设备的用户空间的程序发送数据，反之，用户空间的程序也可以像操作硬件网络设备那样，通过TUN/TAP设备发送数据。在后种情况下，TUN/TAP设备向操作系统的网络栈投递（或“注入”）数据包，从而模拟从外部接受数据的过程。
服务器如果拥有TUN/TAP模块，就可以开启VPN代理功能。
虚拟网卡TUN/TAP 驱动程序设计原理：

tun/tap 驱动程序实现了虚拟网卡的功能，tun表示虚拟的是点对点设备，tap表示虚拟的是以太网设备，这两种设备针对网络包实施不同的封装。
利用tun/tap 驱动，可以将tcp/ip协议栈处理好的网络分包传给任何一个使用tun/tap驱动的进程，由进程重新处理后再发到物理链路中。
开源项目openvpn （ http://openvpn.sourceforge.net）和Vtun( http://vtun.sourceforge.net)都是利用tun/tap驱动实现的隧道封装。

1. 确认内核是否支持tun/tap
确认内核是否有tun模块

[[email protected]_196_26_centos ~]# modinfo tun

filename:       /lib/modules/3.10.0-327.el7.x86_64/kernel/drivers/net/tun.ko

alias:          devname:net/tun

alias:          char-major-10-200

license:        GPL

author:         (C) 1999-2004 Max Krasnyansky <[email protected]>

description:    Universal TUN/TAP device driver

rhelversion:    7.2

srcversion:     B59BCB1255A36FBC7557FC3

depends:        

intree:         Y

vermagic:       3.10.0-327.el7.x86_64 SMP mod_unload modversions 

signer:         CentOS Linux kernel signing key

sig_key:        79:AD:88:6A:11:3C:A0:22:35:26:33:6C:0F:82:5B:8A:94:29:6A:B3

sig_hashalgo:   sha256

加载内核模块

[[email protected]_196_26_centos ~]# modprobe tun

[[email protected]_196_26_centos ~]# lsmod | grep tun

tun                    27141  0 

执行以上命令后，出现如上输出，说明模块加载成功

2. 创建和配置虚拟网卡
确认是否有tunctl命令，如果没有通过yum安装即可

centos6通过直接通过yum install tunctl -y安装

（以上参考的http://www.jb51.net/LINUXjishu/401735.html）

centos7安装之前需要新增yum源（参考的https://pkgs.org/centos-7/nux-misc-x86_64/tunctl-1.5-12.el7.nux.x86_64.rpm.html）

Install Howto

1. Create the repository config file /etc/yum.repos.d/nux-misc.repo:

   [nux-misc]
   name=Nux Misc
   baseurl=http://li.nux.ro/download/nux/misc/el7/x86_64/
   enabled=0
   gpgcheck=1
   gpgkey=http://li.nux.ro/download/nux/RPM-GPG-KEY-nux.ro

2. Install tunctl rpm package:

   # yum --enablerepo=nux-misc install tunctl

创建虚拟网卡设备

[[email protected]_196_26_centos ~]# tunctl -t tap0 -u root

Set ‘tap0‘ persistent and owned by uid 0

[[email protected]VM_196_26_centos ~]# ifconfig tap0 192.168.0.1 netmask 255.255.255.0 promisc

[[email protected]_196_26_centos ~]# ifconfig tap0                                          

tap0: flags=4355<UP,BROADCAST,PROMISC,MULTICAST>  mtu 1500

        inet 192.168.0.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.0.255

        ether 5e:04:f6:78:9a:01  txqueuelen 500  (Ethernet)

        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)

        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0

        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)

        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

经过如上操作后，虚拟网卡已经建立和配置好了。

下面再用另一个命令添加一个tap1(参考https://www.mylinuxplace.com/create-taptun-device-centos-7/)

[[email protected]_196_26_centos ~]# ip tuntap add tap1 mode tap

[[email protected]_196_26_centos ~]# ifconfig tap1 10.0.0.1/30

[[email protected]_196_26_centos ~]# ifconfig tap1

tap1: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST>  mtu 1500

        inet 10.0.0.1  netmask 255.255.255.252  broadcast 10.0.0.3

        ether 2e:69:ab:20:0d:a7  txqueuelen 500  (Ethernet)

        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)

        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0

        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)

        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

3.最后怎么删除tap0、tap1呢？（参考的http://blog.csdn.net/zhaihaifei/article/details/23168621）

[[email protected]_196_26_centos ~]# tunctl -d tap0

Set ‘tap0‘ nonpersistent

[[email protected]_196_26_centos ~]# tunctl -d tap1

Set ‘tap1‘ nonpersistent