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Linux连接网络的三种方式

article 2024/11/25 22:26:51

Linux 连接网络的三种常见方式如下：

桥接模式

原理：虚拟网络接口与物理网络接口或另一个虚拟接口 “桥接”，形成逻辑上的网络交换机，使所有通过该桥接设备的数据包能被转发到桥接组中的所有接口，如同在一个局域网内。在此模式下，虚拟系统的 IP 地址需与外界相互通信的系统处于同一网段.
优点：虚拟系统可与同网段的外部系统通讯，能像物理机一样在局域网内自由活动，可直接访问局域网资源，如共享文件夹、打印机等，也能被局域网内其他主机访问，便于网络测试、搭建服务器等，网络性能较好.
缺点：同一个网段最多 255 个 IP 地址，多人使用桥接系统配置虚拟系统时，容易造成 IP 冲突，且由于虚拟机直接暴露在局域网中，可能会增加安全风险.

NAT 模式

原理：网络流量通过路由器或主机上的 NAT 功能重定向和转换。内部网络的主机使用私有 IP 地址，外部网络看到的是 NAT 设备的公共 IP 地址。NAT 设备负责将内部地址转换为外部地址，并跟踪每个连接，以便正确地转发数据包.
优点：虚拟系统可与外部系统通讯且不造成 IP 冲突，解决了 IP 地址资源紧张的问题。宿主机可对虚拟机的网络访问进行控制，提高安全性，且相对简单易用.
缺点：由于虚拟机的网络请求要经过宿主机进行 NAT 转换，可能会影响网络性能，尤其是在处理大量网络流量时。并且虚拟机在局域网内无法被其他主机直接访问到，除非在宿主机上进行特殊的端口转发设置.

主机模式

原理：虚拟机的网络适配器连接到虚拟机软件创建的虚拟网络上，该虚拟网络仅在虚拟机和宿主机之间存在，与外部网络隔离。虚拟机和宿主机之间通过虚拟网络适配器进行通信，形成一个封闭的私有网络.
优点：提供了与物理网络隔离的虚拟网络环境，安全性高，适合进行内部测试、开发等不需要与外部网络直接接触的操作，宿主机可完全控制网络配置，为测试和开发环境提供了高度的灵活性.
缺点：虚拟机无法直接与外部网络进行通信，若需访问外部网络，通常需通过 NAT 模式或桥接模式来实现.

如图：

假设教室有张三、李四、王五三个网络在同一个网段相互通讯，ip地址都以192.168.0.开头。

假设张三使用桥接模式设置ip地址，在同一个网段设置，那么他的虚拟机的ip地址也应该是192.168.0.开头和外部直接通信。如果都用桥接模式，教室有200人，我们知道在常见的 IPv4 地址的网段划分中，一个 C 类网段理论上可容纳的 IP 地址数量是 254 个，这种方式虽然好，但是这就会造成ip冲突。

我们以王五为例子，他也装了个虚拟机，他用NAT模式，配置了一个ip为192.168.100.88虚拟机，那么他的内部网络主机分配私有 IP 地址，在内部通信，主机向外部发数据包时，源设为私有 IP，NAT 设备将其替换为自己的公共 IP 并记录转换关系后发往外部，外部回传数据包时，目标为 NAT 设备公共 IP，NAT 设备依据记录将目标 IP 替换为对应内部主机私有 IP 后转发给主机。

NAT充当中间作用，通过这样的地址转换和数据包转发机制，内部网络中的主机能够使用私有 IP 地址与外部网络进行通信，同时在外部网络中只看到 NAT 设备的公共 IP 地址，从而实现了在有限的公共 IP 地址资源下，让多个内部主机能够共享一个或多个公共 IP 地址进行互联网访问等操作，并且也在一定程度上提高了内部网络的安全性，因为外部网络无法直接看到内部主机的真实私有 IP 地址。这种方式带来的效果是很好的。

而主机模式是创建自己独立的系统，主机模式通过创建一个仅在虚拟机和宿主机之间存在的虚拟网络，为特定的测试和开发需求提供了一个安全且可定制的网络环境，但也存在无法直接访问外部网络等局限性。