Vlan настройка в ubuntu

Обновлено: 05.07.2024

На этой странице рассматривается процедура настройки VLAN в Linux.

Содержание

Ниже описывает процедура поднятия тегированного интерфейса на Linux-системе. Может применяться, например, в тех случаях, когда нужно маршрутизировать трафик между несколькими VLAN'ами или обеспечить присутствие сервера в нескольких VLAN'ах одновременно.

Необходима поддержка 802.1Q ядром Linux.

Если модуль не найден, необходимо переконфигурировать ядро, включив поддержку модуля, а потом пересобрать модули ядра.

Модуль включается в Network options / 802.1Q VLAN Support.

Говорим, какие VID будем пропускать. Для этого используем программу vconfig (пакет vlan в Debian) В результате будут созданы виртуальные интерфейсы с именами, содержащими VLAN ID.

Следует учесть, что трафик нижележащего интерфейса (eth0, в данном случае) будет отсылаться без тега (untagged в терминологии cisco). Добавление дополнительных вланов никак не скажется на его работе.

Имена интерфейсов могут отличаться (список возможным имён и от чего это зависит см. в man:vconfig).

Далее, назначаем каждому интерфейсу свой IP-адрес.

Если маршрут по умолчанию смотрит в один из VLAN'ов, нужно его задать:

Лучше сразу запретить пересылку трафика между интерфейсами (forwarding). Если пересылку разрешить, весь трафик между VLANами может пересылаться через эту систему. Если для этого она и настраивалась, пересылку разрешайте, но помните, что вы можете ограничить прохождение трафика и регулировать его другим способом.

Для управления прохождением трафика между VLAN'ами можно использовать стандартные механизмы ядра Linux, такие как маршрутизация, iptables и QoS.

Просматривать информацию о VLAN-подыинтерфейсах в Linux можно через /proc:

В последних версиях пакета iproute появились средства, позволяющие управлять влан-интерфейсами.

На формат имени влан-интерфейса не накладывается особых ограничений. Допускается использование символов национального алфавита. При включенной опции reorder-header кадры, проходящие через интерфейс-влан, не содержат тегов. По умолчанию включена. При отключенной опции, в кадрах сохраняется тег. Это нужно учесть, если вы, например, используете фильтры tc типа u32 с указанием смещений. Опция loose-binding отвечает за синхронизацию состояния влан-интерфейса с нижележащим интерфейсом. По-умолчанию, отключена, и при переключении нижележащего интерфейса в состояние down состояние влан-интерфейса так же меняется на down. При включении, состояние влан-интерфейса не зависит от состояния нижележащего интерфейса. Опция gvrp отвечает за то, распространять ли информацию о данном влане по протоколу gvrp. Для поддержки этой опции должна быть поддержка данной возможности со стороны ядра. Опции ingress-qos-map и egress-qos-map задают трансляцию между полем приоритета заголовка 802.1q и приоритетом структуры skb (данное поле используется в системе управления трафиком). Следует учитывать, что поле приоритета влан-заголовка имеет размер 3 бита и может принимать значения от 0 до 7. Размер же поля приоритета структуры skb составляет 32 бита.

Для просмотра информации о влан-интерфейсе в команде ip link show необходимо задать ключ -d[etails].

Для изменения параметров влан-интерфейса используется команда ip link set, с обязательным указанием type vlan.

Многие сетевые контроллеры производства intel и broadcom имеют аппаратную поддержку 802.1q, которая снижает загрузку ЦПУ. При снятии дампа трафика с нижележащего интерфейса при аппаратной акселерации в дампе не будет упоминаний о тэгах 802.1q, информация о них хранится непосредственно в структурах, ассоциированных с пакетом.

Для управления аппаратной обработкой вланов сетевым адаптером используется утилита ethtool:

Основная страница: VLAN в Debian Для работы описанного ниже способа необходимо чтобы в системе был установлен пакет vlan

Для того чтобы информация о созданных VLAN'ах сохранилась после перезагрузки, необходимо добавить её в файл /etc/network/interfaces. Например:

Для того чтобы информация о созданных VLAN'ах сохранилась после перезагрузки, необходимо создать файлы с описанием подинтерфейсов VLAN. Например, для создания подинтерфейса eth0.10 необходимо создать файл /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0.10, содержимое которого будет похожим на традиционное содержимое файлов network-scripts/ifcfg-*:

Вариант 2, необходимо создать файл /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-vlan1, содержимое которого будет похожим на традиционное содержимое файлов network-scripts/ifcfg-*:

Ниже приведен пример части файла /etc/conf.d/net, отвечающей за настройку VLAN. В данном примере настраивается 2 vlan-интерфейса на интерфейсе eth0, создание и удаление данных интерфейсах происходит в скрипте /etc/init.d/net.eth0:

Q-in-Q инкапсуляция позволяет создавать дважды тегированный трафик. Для каждого уровня вложенности создаётся свой собственный интерфейс.

VLAN – это аббревиатура, означающая Virtual Local Area Network (виртаульная локальная сеть). На одном физическом порту может совместно существовать несколько VLAN-сетей, которые настраиваются программными средствами Linux, а не конфигурацией физических интерфейсов (но настройка самих интерфейсов тоже требуется). С помощью VLAN можно разделить сетевые ресурсы для использования различных сервисов.

Преимущества VLAN следующие:

Производительность
Простота управления
Безопасность
Магистральные cоединения (trunk)
Возможность разделения внутри локальной сети из соображений безопасности
Отсутствие необходимости настройки аппаратных средств при физическом переносе сервера в другое место.

Требования к сетевому оборудованию

Чтобы использовать VLAN, вам потребуется:

Коммутатор с поддержкой стандарта IEEE 802.1q в сети Ethernet.
Сетевая карта, которая работает с Linux и поддерживает стандарт 802.1q .

Возможные проблемы

Наиболее распространенные при настройке VLAN в Linux проблемы следующие:

Не все сетевые драйверы поддерживают VLAN. Может потребоваться обновление драйвера.
Возможны проблемы с MTU. Работа VLAN основана на присвоении каждому кадру тега длиной 4 байта, то есть заголовок фактически расширяется с 14 до 18 байт. Тег VLAN содержит идентификатор (VLAN ID) и приоритет.
Лучше не использовать VLAN ID, равный 1, так как он может быть зарезервирован для административных целей.

Подготовка для настройки VLAN интерфейсов

Сначала убедитесь, что драйвер (модуль) ядра Linux под названием 8021 загружен:

Если он не загружен, загрузите его командой modprobe:

Настройка VLAN в CentOS/RHEL/Fedora Linux

Допустим, нам нужно создать VLAN интерфейс с тегом 100 который будет работать на физическом интерфейсе eth0. Для этого создадим файл /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0.100 . Узнать название сетевых интерфейсов в системе можно с помощью команды ifconfig.

Создаем новый файл например с помощью редактора vim

Добавьте в него следующий код

Жирным шрифтом выделены строки которые относятся к настройкам VLAN. Остальные настройки аналогичны настройкам на физическом интерфейсе.

Если вам нужна еще одна виртуальная сеть, то создайте новый файл сетевых настроек с нужным тегом VLAN. Что бы изменения вступили в силу, перезапустите сетевую службу

Теперь можно проверить созданные интерфейсы командой ifconfig. Мы должны увидеть наш VLAN интерфейс

Конфигурация VLAN в Debian и Ubuntu

Откройте файл /etc/network/interfaces любым текстовым редактором, например nano

Добавьте в файл следующие строки:

Сохраните и закройте файл. После чего перезапустите сеть.

Важно! Если у вас используется Ubuntu версии 17.10 и выше, то необходимо установить пакет ifupdown или настраивать VLAN интерфейсы через netplan

Использование команды vconfig

Также существует команда vconfig. Она позволяет вам создавать и удалять устройства VLAN в ядре с поддержкой VLAN. Устройства VLAN – это виртуальные Ethernet-устройства, которые представляют виртуальные локальные сети в физической. Это еще один метод настройки VLAN. Чтобы добавить VLAN с ID 5 для интерфейса eth0 выполните следующую команду:

Команда vconfig add создает на интерфейсе eth0 VLAN-устройство, в результате чего появляется интерфейс eth0.5. Теперь с помощью ifconfig настроим ip адрес

Для получения подробной информации об интерфейсе выполните:

Учтите, что после перезагрузки системы этот интерфейс будет удален.

Для удаления интерфейса вручную выполните следующие действия:

Создание устройства VLAN командой ip

Для интерфейса eth0 и VLAN ID 10 выполните следующие команды:

Устройство нужно активировать и присвоить ему IP-адрес:

Весь трафик пойдет через интерфейс eth0 с тегом VLAN 10. Его смогут принять только устройства, которым сообщено о VLAN, остальные будут отклонять трафик.
Следующие команды позволяют удалить VLAN ID:

Этот интерфейс также будет удален после перезагрузки системы

Заключение

Настроить VLAN относительно несложно, но в конфигурации и используемых командах есть огромное количество различных тонкостей, которые при необходимости можно выяснить, обратившись к man-страницам соответствующих команд.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

В статье расcмотрен вопрос, как включить и настроить в Linux (Debian, Ubuntu, xUbuntu, Linux Mint, Knoppix и т.п.) поддержку VLAN 802.1Q на сетевом интерфейсе.

Недавно у меня возникла задача работать сразу в нескольких виртуальных локальных сетях (VLAN). В ОС Linux сделать это оказалось довольно просто. Раcсмотрим все по порядку.

Включение поддержки vlan в Linux Mint, Debian, Ubuntu

Первым делом установим пакет "vlan" для настройки VLAN-ов в Linux. Данный пакет будет содержать в себе утилиту "vconfig" для настройки VLAN.

Допустим, нам нужно подключить сеть VLAN200. Для этого создадим логический интерфейс "eth0.200", привязанный к физическому интерфейсу "eth0", который будет обрабатывать пакеты с тегом 200.

Если выскочит ошибка ". Maybe you need to load the 8021q module. ", надо будет подгрузить модуль 8021q в ядро Linux следующей командой:

Добавление vlan в Linux с помощью утилиты vconfig

Пробуем еще раз добавить vlan с тегом 200, затем выводим командой "ifconfig -a" список всех интерфейсов:

Из вывода видно, что появился еще один логический интерфейс "eth0.200", который будет обрабатывать все пакеты, помеченные тегом 200 (принадлежащие сети VLAN200).

Повесим ip-адрес на новый интерфейс "eth0.200".

На этом настройка завершена. Следует отметить, что после перезагрузки интерфейс "eth0.200" слетит.

Добавление vlan в Linux Mint, Debian, Ubuntu через файл interfaces

Для того, чтобы интерфейс поднимался каждый раз после перезагрузки системы, его надо добавить в файл "/etc/network/interfaces".

Пример содержимого файла interfases.

Я думаю, тут все понятно.

Физический интерфейс "eth0" работает в обычном режиме т.е. все нетегированные (untagged) пакеты обрабатываются на этом интерфейсе.

Логический интерфейс "eth0.200" работает в режиме обработки только тегированных (tagged) пакетов с тегом 200, т.е. принадлежит VLAN200.

По аналогии можно создавать и другие VLAN интерфейсы.

На этом все. Рассмотрение процесса настройки VLAN в ОС Linux (Debian, xUbuntu, Linux Mint, Knoppix) завершено. Надеюсь, что эта статья была полезной. Комментируем, подписываемся, ну и всем пока:)