怎么在Linux系统下使用TUN/TAP虚拟网卡

2023-06-12 22:17

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这篇文章主要讲解了“怎么在Linux系统下使用TUN/TAP虚拟网卡”，文中的讲解内容简单清晰，易于学习与理解，下面请大家跟着小编的思路慢慢深入，一起来研究和学习“怎么在Linux系统下使用TUN/TAP虚拟网卡”吧！

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：
怎么在Linux系统下使用TUN/TAP虚拟网卡

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。
在使用virtualbox虚拟机测试网络启动服务时，由于主机的网络接口是通过DHCP获得ip地址,每次重新启动机器后，都需要更改dhcp的配置文件.
非常麻烦，所以想到使用虚拟网卡(TUN/TAP)来生成一个虚拟的网卡，设置静态ip,将virtualbox网络设置为桥接模式,而且可以和主机网络做到相对隔离(不同网段)
下面我们就以fedora13 来举例，来看看如何创建虚拟网卡设备

1. 确认内核是否支持tun/tap
确认内核是否有tun模块

代码如下:

[root@hunterfu]# modinfo tun
filename: /lib/modules/2.6.34.7-56.fc13.i686.PAE/kernel/drivers/net/tun.ko
alias: char-major-10-200
license: GPL
author: (C) 1999-2004 Max Krasnyansky <maxk@qualcomm.com>
description: Universal TUN/TAP device driver
class="lazy" data-srcversion: 880DE258930FE60D765B735
depends:
vermagic: 2.6.34.7-56.fc13.i686.PAE SMP mod_unload 686

加载内核模块 -

代码如下:

[root@hunterfu ~]# modprobe tun
[root@hunterfu ~]# lsmod | grep tun
tun 10548 1

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

代码如下:

[root@hunterfu ~]# yum install tunctl

创建虚拟网卡设备

代码如下:

[root@hunterfu ~]# tunctl -t tap0 -u root

设置虚拟网卡

代码如下:

[root@hunterfu ~]# ifconfig tap0 192.168.0.1 netmask 255.255.255.0 promisc

经过如上操作后，虚拟网卡已经建立和配置好了。

3. 作为系统服务随系统自动启动创建虚拟网卡
编写配置脚本(符合chkconfig规范)

代码如下:

[root@hunterfu ~]# cat /etc/init.d/config_tap
#!/bin/bash
#
# config_tap Start up the tun/tap virtual nic
#
# chkconfig: 2345 55 25

USER="root"
TAP_NETWORK="192.168.0.1"
TAP_DEV_NUM=0
DESC="TAP config"

do_start() {
if [ ! -x /usr/sbin/tunctl ]; then
echo "/usr/sbin/tunctl was NOT found!"
exit 1
fi
tunctl -t tap$TAP_DEV_NUM -u root
ifconfig tap$TAP_DEV_NUM ${TAP_NETWORK} netmask 255.255.255.0 promisc
ifconfig tap$TAP_DEV_NUM
}

do_stop() {
ifconfig tap$TAP_DEV_NUM down
}
do_restart() {
do_stop
do_start
}
check_status() {
ifconfig tap$TAP_DEV_NUM
}

case $1 in
start) do_start;;
stop) do_stop;;
restart) do_restart;;
status)
echo "Status of $DESC: "
check_status
exit "$?"
;;
*)
echo "Usage: $0 {start|stop|restart|status}"
exit 1
esac