linux网桥简单理解和持久化配置

前言

linux bridge是网络虚拟化中非常重要的一种设备，今天就来学习下linux bridge的相关知识

一、Linux 网桥是什么？

现在的Linux 网桥可以看做是（三层的）虚拟交换机，功能和物理交换机一样，最常用的功能是链接虚拟机和容器–为虚拟机和容器提供一个虚拟交换机。

创建一个bridge后（br0），可以把其他的网络设备（比如eth0）attach到br0上，eth0称作br0的从设备。需要注意的是，eth0 attach到br0上，不是对应的将eth0插接到“交换机”br0上，而是eth0变成了br0的一个端口（网线插口）。那什么什么时候才是插入网线呢？

通常的网桥是二层设备，不需要有IP地址。但是linux网桥是虚拟网络设备，是有ip和mac的（br设备的MAC地址是它所有从设备中最小的MAC地址）。从设备（eth0）被attach到br上之后，它的IP及MAC都不再可用了（退化为一个端口了）且它们被设置为接收任何包（工作在链路层，且是混杂模式，不需要ip），最终由bridge设备来决定数据包的去向：接收到本机、转发、丢弃。

二、网桥主要作用

目前，虚拟网桥最主要的作用是为虚拟机提供一种网络链接的方式，常见的bridge网络结构图如下图所示：

原理说明:

bridge1设备attach eth0和tap0、tap1，此时bridge1可以视作交换机，eth0\tap0\tap1都是这个交换机的网口。虚拟机通过tap网口链接，虚拟机和主机、外部局域网主机是同一个局域网内的机器，可以设置成同一个网段的IP，虚拟机发出去的数据包先到达br1，然后由br1交给eth0发送出去，数据包都不需要经过host机器的协议栈，效率高.这里比较别扭的就是主机的eth0，退化成网口，bridge1接替它成为主机的上网设备。

这里说明下，主机上每创建一个tap设备（理解为虚拟网卡），则会增加一个vnet网卡设备，默认从vnet0开始，在启动对应的虚拟机后使用ifconfig命令可以看到多了一个vnet0的网卡名称，如下图所示：

使用brctl show命令可以看出当前网络关系如下：

vnet0是从属于网桥设备br0。

三、网桥配置命令及安装(CentOS系统)

在linux 中 配置网桥的命令比较多，以下是目前所知道的三种命令

1 网桥配置命令

• 安装 bridge组件 或者iproute2或者virsh工具实现网桥配置

  方式1：yum -y install bridge-utils
  方式2：yum install -y iproute
  方式3：使用 virsh iface-*命令
  

• brctl命令说明

  brctl addbr br1 			#创建网桥
  brctl addif br1 enp4s0 		#为网桥添加物理接口
  brctl delbr br1 			#删除网桥
  brctl delif br1 enp4s0 		#删除网桥接口
  brctl show 					#显示网桥列表信息
  brctl show br1 				#显示网桥br1的信息
  brctl showmacs br1 			#显示网桥的MAC地址信息
  brctl showstp br1			#显示网桥的stp信息
  brctl stp br-test on|off	#开|关stp
  

• ip 命令说明

  ip link add br2 type bridge 			#创建网桥
  ip link set dev enp4s0 master br2		#为网桥添加物理接口
  ip link del br2 type bridge 			#删除网桥
  ip link set dev enp4s0 nomaster			#删除网桥接口
  ip addr show type bridge				#显示网桥列表信息
  ip addr show type bridge br2 			#显示网桥br2的信息
  

• virsh iface-* 命令

  virsh  iface-begin                    生成当前接口设置快照，可在今后用于提交 (iface-commit) 或者恢复 (iface-rollback)
  virsh  iface-bridge                   生成桥接设备并为其附加一个现有网络设备
  virsh  iface-commit                   提交 iface-begin 后的更改并释放恢复点
  virsh  iface-define                   define an inactive persistent physical host interface or modify an existing persistent one from an XML file
  virsh  iface-destroy                  删除物理主机接口（启用它请执行 "if-down"）
  virsh  iface-dumpxml                  XML 中的接口信息
  virsh  iface-edit                     为物理主机界面编辑 XML 配置
  virsh  iface-list                     物理主机接口列表
  virsh  iface-mac                      将接口名称转换为接口 MAC 地址
  virsh  iface-name                     将接口 MAC 地址转换为接口名称
  virsh  iface-rollback                 恢复到之前保存的使用 iface-begin 生成的更改
  virsh  iface-start                    启动物理主机接口（启用它请执行 "if-up"）
  virsh  iface-unbridge                 分离其辅助设备后取消定义桥接设备
  virsh  iface-undefine                 取消定义物理主机接口（从配置中删除）
  

2.持久化网桥配置

对于centos而言，如果重启网络服务，则所有的配置则会消失，所以我们需要修改配置文件，才能永久保存网桥配置，持久化网桥配置，修改network的指定文件，网卡的配置文件在： /etc/sysconfig/network-scripts/ 下，命名规则： ifcfg-xxxx。 xxx为设备名称。

下面举例说明如何创建br1网桥设备以及将ens37网卡添加到网桥中去。

ifcfg-br1的配置内容：

TYPE=Bridge　　#注意，这个地方一点要大写
DEVICE=br1　　#指定设备名称，一定要与文件名中ifcfg-br1后的"br1"相同
ONBOOT=yes　　#开机启动
IPADDR=192.168.1.1　　#配置网桥的地址
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.238.1　　#指定网关

ifcfg-ens37的配置内容：

TYPE=Ethernet
NAME=ens37
DEVICE=ens37
ONBOOT=yes
BRIDGE=br1　　#将该网卡桥接到br1上面去

重启网络，配置生效

systemctl restart network

brctl show查看网桥，此时ens37已经连接在网桥br1上

参考文章：
1、https://www.cnblogs.com/robotech/p/13770168.html
2、https://developer.aliyun.com/article/799102
3、https://www.cnblogs.com/doscho/p/6225807.html