一、实验目的

最近在使用VMware搭建虚拟网络环境时遇到了很多问题，经过对VMware网络模式的一番学习和实战，总算是对其有了一定的认识。所以决定完成一次比较完整的针对VMware网络配置的实验，并写下这篇博客记录整个实验的过程。在进行虚拟机实验时，我们往往关注下面这三个问题：

  • 虚拟机和主机能不能互相访问
  • 虚拟机能不能访问Internet
  • 外部网络如何访问虚拟机中的服务

我们会通过后面的实验分别利用VMware的不同网络模式来解决这三个问题。VMware提供了三种不同的网络模式，分别是Bridged(桥接模式)、NAT(网络地址转换模式)、Host-only(主机模式)。不同的网络模式适用于不同的网络环境，实现不同的需求，你需要根据实际情况选择合适的模式。 就网络环境来说，我们常见的家庭网络拓扑结构有下面两种：

  • 主机通过拨号直接连接Internet
  • 主机处于局域网环境中，通过路由器拨号连接Internet

如果你是属于第一种网络环境，由于是ISP分配你的公网IP（假设只有一个地址），则不能使用桥接模式，因为桥接模式需要你拥有属于你机器相同网段内的另一个IP地址。这种情况下可以使用NAT和Host-only。而如果是属于第二种网络环境，则三种模式可以任意选用。 就需求来说，你可能只是想简单配置一个虚拟机来玩玩，也可能是为局域网内的其他机器提供服务，或者是进行一些特殊目的的网络实验，这个就要具体情况具体对待了。

二、实验环境

本次实验软硬件环境如下：

  • 操作系统：Windows 7 旗舰版（32位）
  • CPU：Intel(R) Core(TM) i3
  • 内存：4G
  • 虚拟机：VMware® Workstation 8.0.0 build-471780

网络环境为家庭局域网，由路由器通过PPPOE拨号上网，如下图所示：

network-basic

三、实验步骤

了解了我们的需求和网络环境之后，就开始我们的实验之旅吧。首先是下载并安装VMware Workstation，然后下载虚拟机上需要的操作系统镜像，并安装到虚拟机中。我这里创建了三个虚拟机，分别是Windows XP、Ubuntu和Backtrack操作系统。

3.1 桥接模式

桥接模式是三种模式中最简单的一种，VMware安装的时候默认就使用这种配置方式。在这种模式下，虚拟机相当于局域网中的一台独立机器，和主机处于同一个网段，公用同一个网关。桥接模式使用的是虚拟机的VMnet0网卡，一般情况下，在虚拟机中将网络设置成自动获取IP就能直接联网。示意图如下：

bridge

在桥接模式下，虚拟机和主机可以互相ping通，虚拟机可以访问Internet，虚拟机上的服务也可以通过虚拟机IP地址在本机直接访问，如果有任何问题，可以按下面的步骤检查各个配置：

  1. 检查本地连接的属性里，是否勾选了VMware Bridge Protocol，如果没勾选上，则虚拟机和本机不能互相ping通，如下图：

bridge-protocol

  1. 检查虚拟机的IP地址，看是否和本机处于同一个网段内，如果不是，可以手工设置下IP地址，网关和DNS服务器配置可以参考本机，和本机一样即可
  2. 检查本机防火墙和虚拟机防火墙

3.2 NAT模式

上面也说了，如果你不在局域网内，只有一个IP，那么NAT模式正适合你。当然如果你在局域网内，NAT模式也未尝不可，不过使用NAT模式后，主机就变成了双网卡：本身的网卡连接Internet或连接拨号的路由器，另一个虚拟网卡VMnet8连接由虚拟机组成的一个虚拟网络。从外部网络来看，无法直接访问这个虚拟网络。虚拟网络则通过本机上的NAT虚拟服务器进行转发访问Internet。示意图如下：

nat

NAT模式是让虚拟机实现访问Internet最快的方式，几乎不用任何配置，只要主机能上网，那么虚拟机也就肯定能上网。如果有任何问题，可以通过下面的步骤进行排查：

  1. 检查主机上VMware的NAT服务和DHCP服务是否开启，如下图：

nat-service

  1. 检查虚拟机的IP地址，是否和虚拟机NAT配置的Subnet Address在同一个网段内，选择Edit -> Virtual Network Editor可以看到NAT的配置信息
  2. 检查主机和虚拟机的防火墙设置 默认情况下，NAT配置好之后，主机和虚拟机之间应该可以互相访问，虚拟机也可以借助主机上的NAT访问Internet，但是外部网络无法访问虚拟机上的服务。如果需要让同一个局域网内的其他机器（譬如：192.168.0.100）访问虚拟机上的WEB服务，可以通过NAT的端口转发（Port Forwarding）功能来实现，如下图。具体的配置细节可以看参考链接。

nat-port-forwarding

3.3 Host-only模式

Host-only模式和NAT一样，也相当于主机双网卡，网络拓扑和NAT也是一样，只是主机不提供NAT功能了，所以虚拟网络只能和主机访问，不能访问Internet。如果需要一个完全隔离的网络环境，则Host-only最合适不过。Host-only相当于使用双绞线直接连接虚拟机和主机，这是最原始的网络结构，当然也是最灵活的。这种情况下虚拟机就不能访问Internet了吗？局域网下的其他机器就不能访问虚拟机上的服务了吗？当然不是。如果我们自己在主机上搭建起我们自己的NAT服务和DHCP服务，那么Host-only其实和NAT是一样的。从下面的示意图也可以看出，Host-only和NAT的唯一区别就在于，主机上少了NAT这个部分。

host-only

类似于NAT，具体的配置这里略过。下面通过Windows上的ICS服务（Internet Connection Sharing，Internet连接共享）来实现Host-only模式的虚拟机访问Internet。ICS是Windows上的一种共享网络访问的服务，类似于mini版NAT，提供了NAT地址转换和DHCP的功能，但不支持端口转发（Port Forwarding）。 首先在网络连接里找到当前正在使用的连接，选择属性 -> 共享，选中“允许其他网络用户通过此计算机的Internet连接来连接”，然后在网络连接下拉框中选择Host-only对应的虚拟网卡（这里是VMnet1），如下图：

ics

在确定的时候，可能会弹出对话框提示错误：“Internet连接共享访问被启用时，出现了一个错误（null）”，这时去服务中找到Windows Firewall，启动即可。 ICS配置好之后，Host-only就和NAT一样了，在虚拟机中设置自动获取IP或手工设置IP，保证和VMnet1处于同一个网段内，如果一切顺利，就可以在虚拟机中访问Internet了。

四、总结

通过这次的实验，重新学习并巩固了计算机网络的相关知识。特别是NAT和Port Forwarding，是网络管理中很重要的手段。虽然模式各不相同，但是在局域网环境下，通过各种技术手段，最终都能实现相同的目的：虚拟机和主机互相访问（三种模式都可以），虚拟机访问Internet（Bridged和NAT直接可以访问，Host-only通过ICS也可以），外网访问虚拟机上的服务（Bridged直接访问，NAT通过端口转发也可以，Host-only通过架设自己的NAT服务也应该可以）。 本次实验环境比较简单，也没有考虑双网卡的情况，可以参考下面的链接进一步研究。

参考

  1. 简单区分Vmware的三种网络连接模式(bridged、NAT、host-only)
  2. Vmware虚拟机下三种网络模式配置
  3. VMWare虚拟机 网络连接模式 [汇总帖]
  4. VMware虚拟机上网络连接（network type）的三种模式--bridged、host-only、NAT [汇总帖]
  5. VMWare虚拟机下为Ubuntu 12.04.1配置静态IP（NAT方式）
  6. VMware Workstation虚拟机网络连接杂记、给Windows虚拟机配置固定IP
  7. 解决Windows 7/win8 使用VMware虚拟机的NAT 不能上网
  8. 使用 ICS（Internet 连接共享）
  9. internet连接共享访问被启用时，出现一个错误
  10. VMware Workstation虚拟机实例：让外网访问虚拟机
  11. VMware Workstation实例二：单IP的虚拟机提供外网访问
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