项目5 用VMware构建真实的虚拟网络

项目5 虚拟机组建局域网学习目标：（1）了解Vmware的基本概念（2）掌握Vmware中的一些硬件标识（3）掌握Vmware中组建局域网的方法5.1 任务1 虚拟机组建局域网5.1.1 任务分析我们在真实的计算机环境中可以组建局域网，但是对于很多学校来说，由于实训设备的限制，很多学校只有一两台路由器和交换机，如果全班学生同时进行实验，则很多学生根本不能上机完成实验，因此，为了解决这个问题，我们可以通过Vmware这个软件虚拟出真实的计算机环境，通过VMware的虚拟的交换机来完成局域网的组建。

5.1.2 相关知识1．什么是虚拟机虚拟机（Virtual Machine/VM）是一种可以在一台物理计算机上模拟出来若干台计算机（或称逻辑计算机），每台计算机可以运行单独操作系统而互不干扰，实现一台物理计算机同时运行几个操作系统，还可以将这几个操作系统连成一个网络的软件。

注意：本项目介绍的虚拟机有别于Java虚拟机，Java虚拟机表示不依赖操作系统平台运行的Java 应用。

虚拟机体系结构如图5 -1所示。

安装虚拟机的物理计算机成为宿主计算机（Host PC），真实的操作系统称为宿主操作系统（Host OS），其中安装的虚拟机应用程序可以模拟出一个或多个虚拟机，在虚拟机运行的操作系统称为客机操作系统（Client OS）。

虚拟机软件可以在宿主计算机上模拟出来若干台虚拟机，虚拟机可以同时运行，可以象标准Windows应用程序那样相互切换。

每个客户操作系统之间，以及和主机操作系统之间可以通过虚拟网卡连接成为一个局域网。

图5-1 虚拟机体系结构目前，基于Intel平台的虚拟机应用程序的典型产品有VMware（网址：/）的Workstation、GSX Server、ESX Server和Microsoft的Virtual PC、Virtual Server以及Parallels Workstation 等。

他们均可使用虚拟的Intel x86平台，同时运行多个操作系统和应用程序。

虚拟机为客机操作系统提供了一整套虚拟的Intel x86兼容硬件，虚拟了物理计算机所拥有的全部设备，包括主板芯片、CPU、内存、SCSI和IDE磁盘设备、各种接口和显示设备等。

并且，每个虚拟机都可以被独立的封装到一个文件中，可以实现虚拟机的灵活迁移。

虚拟技术从两个方向帮助计算机合理地分配资源，一种是使用虚拟机技术把一个物理的计算机虚拟成若干个独立的逻辑计算机，另一种是使用网格技术把若干个分散的物理计算机虚拟为一个大的逻辑计算机。

虚拟机主要采用分区技术，分区能够将物理系统资源划分成多个不同、单独的部分，各部分彼此独立操作，每个分区只能占用一定的系统资源。

2．VMware虚拟机简介VMware公司提供工作站、部门服务器和企业机服务器的虚机解决方案，分别是VMware Workstation、VMware GSX Server和VMware ESX server。

VMware ESX server属高阶产品，它本身就是一个操作系统，并不需要HOST OS的支持。

它能够在高性能的环境中提供服务器整合和分区管理，为用户提供先进的资源管理功能，以及带有远程web 管理和客户端管理功能。

VMware GSX Server需要安装在HOST OS上，支持Windows 2000 Server以上的Windows系统或者Linux(如RedHat、SUSE、Mandrake等)，具有远程web管理和客户端管理功能。

VMware Workstation提供本地的虚拟服务器，功能与VMware GSX Server 没有太大的区别，但没有Web 远程管理和客户端管理功能。

3．虚拟交换机和虚拟网络适配器VMware难能可贵之处在于，它不但能够虚拟出单一的系统，而且能够虚拟出复杂的网络。

虚拟交换机能将将一台或多台虚拟机连接到宿主主机或其它虚拟机。

在VMware Workstation 6下，可以根据组网的需要选择虚拟交换机，最多可用10台虚拟交换机，即从VMnet0到VMnet9，如图5-2所示。

图5-2 虚拟交换机虚拟网络适配器（Virtual Ethernet Adapter，也称为虚拟网卡）在新建虚拟机过程中，无论选择了桥接模式、仅主机模式和NAT模式任一种连网模式，都会为虚拟机自动创建虚拟网络适配器，如图5-3所示。

图5-3 虚拟网络适配器另外，还可以通过虚拟机配置面板，为一个虚拟机最多设置3个虚拟网络适配器，如图5-4所示。

设置完毕，可以进入Windows 2003 Server客户操作系统，在设备管理器中发现这三个虚拟网络适配器，如图5-5所示。

图5-4 设置3个虚拟网络适配器图5-5 新增的本地连接4．虚拟机的连网模式大家在安装完虚拟机后，默认安装了两个虚拟网卡，VMnet1和VMnet8，其他的未安装（当然也可以手动安装其他的）。

其中VMnet1是host网卡，用于host方式连接网络的。

VMnet8是NA T网卡，用于NAT方式连接网络的。

它们的IP地址是随机生成的，如果要用虚拟机做实验的话，最好将VMnet1到VMnet8的IP地址改掉。

习惯上把VMware虚拟网卡使用的网段固定，使用如下原则：VMnet1对应的网段是192.168.1.0，VMnet2对应的网段是192.168.2.0，其他的类似。

网络连接的方式主要有：Bridged（桥接）、NA T、host（主机网络）三种方式。

（1）使用桥接网络该方式的拓扑图如图5-6所示。

在这种模式下，虚拟系统就像是局域网中的一台独立的主机，与宿主计算机平等的存在于网络中，你必须像对待局域网中的其他真正的机子一样来对待它（比如分配你的局域网所要求的网络地址、子网掩码、网关等）。

使用bridged模式的虚拟系统和宿主机器的关系：就像连接在同一个Hub上的两台计算机。

虚拟系统与宿主计算机以及宿主计算机所在网络的其他计算机都可以相互访问。

如果你想利用VMWare 在局域网内新建一个虚拟服务器，为局域网用户提供网络服务，就应该选择桥接模式。

图5-6 使用桥接网络说明：使用VMnet0虚拟交换机，此时虚拟机相当与网络上的一台独立计算机与主机一样，拥有一个独立的IP地址。

使用桥接方式，A，A1，A2，B可互访。

（2）使用NAT模式该方式的拓扑图如图5-7所示。

这种模式下，虚拟系统的网卡连接到宿主计算机的VMware Network Adapter VMnet8网卡上（宿主计算机安装了VMWare软件后会自动添加VMware Network Adapter VMnet1和VMware Network Adapter VMnet8两个网卡，可以在宿主计算机的网络连接里查看。

如果你希望虚拟系统连接外部网络，这种模式最简单，虚拟系统不用做任何网络设置就可以访问外部网络。

使用NA T模式的虚拟系统和宿主计算机的关系：宿主计算机就相当于是开启了DHCP功能的路由器，虚拟系统就是内网中的一台实际的机器，通过路由器的DHCP服务获得网络参数。

虚拟系统可以访问宿主计算机所在网络的其他计算机（反之不行），可以与宿主计算机互访。

图5-7 使用NA T模式说明：使用Vmnet8虚拟交换机，此时虚拟机可以通过主机单向网络上的其他工作站，其他工作站不能访问虚拟机。

使用NAT方式，A1，A2可以访问B，但B不可以访问A1，A2。

但A，A1，A2可以互访。

（3）使用主机网络该方式的拓扑图如图5-8所示。

这种模式下，虚拟系统的网卡连接到宿主计算机的VMware Network Adapter VMnet1网卡上。

默认情况下，虚拟系统只能与宿主计算机互访，这也是Host-only的名字的意义。

此时相当于两台机器通过双绞线直连。

如果你想利用VMWare创建一个与网内其他机器相隔离的虚拟系统，进行某些特殊的网络调试工作，可以选择Host-only模式。

图5-8 使用主机网络说明：使用Vmnet1虚拟交换机，此时虚拟机只能与虚拟机、主机互访，也就是不能上Internet，使用Host方式，A，A1，A2可以互访，但A1，A2不能访问B，也不能被B访问。

5.实际应用分析：现在最普遍使用的是ADSL宽带，使用桥接方式，主机可以上网，但是虚拟机上的操作系统是不可以上网的。

此时你的主机就相当于A，而虚拟机就相当于A1，除非你再向运营商（如电信，网通）申请个IP地址。

但是，如果你有宽带路由器的话，那么就可以使用桥接方式上网，因为此时你申请的IP地址是保存在路由器上，而不是你的计算机机器上，这样包括你的主机，虚拟机，也包括连在路由器上的其他计算机，都将可以上网，他们共同使用由路由器自动分配的IP地址，IP地址一般是192.168.0.XXX。

如果使用NA T方式，只要你的主机可以上网，虚拟机总是可以上网的（前提条件是：不乱改写IP，网关，DNS等信息）。

举例：假设主机的VMnet1使用网段地址为192.168.10.0，VMnet8使用网段地址为192.168.80.0，网关地址为192.168.80.254（也就是NAT路由器地址，可自己设置，在VMnet8上），主机网卡使用地址为192.168.1.1。

（1）、使用桥接方式，虚拟机A1的IP地址可以设置成192.168.1.5（与主机网卡地址同网段的即可），其他的诸如网关地址，DNS，子网掩码均与主机的相同。

（2）、使用NAT方式，虚拟机A1的IP地址可以设置成192.168.80.5（与VMnet8使用相同的网段），网关是NA T路由器地址，即192.168.80.524（3）、使用host-only方式，虚拟机A1的IP地址可以设置成192.168.10.5（与VMnet1使用相同的网段）说明：一般用户不需要自己手动设置，选择自动获取，或开启DHCP服务即可。

5.1.3 任务实施我们在任务实施中将组建真实的虚拟网络，下面进行介绍。

一个网络至少需要两台计算机，如果想实践构建较为复杂的网络(例如包括多个子网)，3-4台计算机是最小的要求了。

现在，我们有VMware，这个软件允许你在同一台机器上建立多台虚拟机并将之构建成网络。

下面，我们将一步步在VMware环境中建立一个完全真实的windows网络。

这里，我们使用的是VMware Workstaion 6.0。

我们在上一节相关知识部分曾经介绍过简单的VMware网络，VMWare提供了三种工作模式，它们是bridged(桥接模式)、NAT(网络地址转换模式)和host-only(主机模式)。

这三种模式主要是为了用户建立虚拟机后可以根据现实网络情况方便的把虚拟机接入网络。

我们理解了这三种网络的工作原理，就可以用VMware任意定制自己的网络结构。