TAP/TUN/VETH理解

一 图例

二 图解

1 将vm的网卡和host OS的网卡连接在一起。

2 通过tun/tap adapter,会在host OS上生成虚拟网卡tap。

3 tun是点对点的网络设备，使得vm的网卡和tap虚拟网卡成为一对。

4 从vm网卡发出的所有网络包，host OS的tap0都能收到，最终通过eth0发出。

5 虚拟机将网络包通过字符设备写入/dev/net/tun(host OS上的一个文件)。

6 字符设备驱动将数据包写入虚拟网卡驱动。

7 虚拟网卡驱动将包通过tcp/ip协议栈写入host OS上的虚拟网卡tap0.

8 在host OS通过路由规则（通过网桥（东西向流量）、网桥和路由器（南北向流量）），包从ech0出去。

三 原理

TAP/TUN是Linux内核实现的一对虚拟网络设备，TAP工作在二层，TUN工作在三层，Linux内核通过TAP/TUN设备向绑定该设备的用户空间程序发送数据，反之，用户空间程序也可以像操作硬件网络设备那样，通过TAP/TUN设备发送数据。

基于TAP驱动，即可以实现虚拟网卡的功能，虚拟机的每个vNIC都与hypervisor中的一个TAP设备相连。当一个TAP设备被创建时，在Linux设备文件目录下生会生成一个对应的字符设备文件，用户程序可以打开普通文件一样打开这个文件进行读写。

当对这个TAP设备文件执行write()操作时，对于Linux网络子系统来说，相对于TAP设备收到了数据，并请求内核接受他，Linux内核收到此数据后将根据网络配置进行后续处理，处理过程类似于普通的物理网卡从外界收到数据。（VM向外发数据）。

当用户程序执行read()请求时，相对于向内核查询TAP设备上是否有数据需要被发送，有的话则取出到用户程序里，从而完成TAP设备发送数据的功能。（VM接收数据）。

在这个过程中，TAP设备可以被当做本机的一个网卡，而操作TAP设备应用程序相对于另外一台VM，它通过read/write系统调用，和本机进行网络通信。

VETH设备总是成对出现，送到一端请求发送的数据总是从另一端以请求接收的形式出现。创建并配置正确后，向其一端输入数据，VETH会改变数据的方向并将其送入内核网络子系统，完成数据的注入，而在另一端则能读到此数据。

四 veth、tun、tap比对

1 图例

2 图解

tun：点对点的设备，tun设备模拟网络层设备，处理三层报文，如IP报文。tun设备完全不需要物理地址的。它收到和发出的包不需要arp，也不需要有数据链路层的头。

tap：是一个普通的以太网设备，tap设备模拟链路层设备，处理二层报文，比如以太网帧。tap设备需要有完整的物理地址和完整的以太网帧

TUN用于路由，而TAP用于创建网桥。

五 参考

https://blog.csdn.net/sld880311/article/details/77854651