Настройка виртуальных локальных сетей для Hyper-V Configure virtual local area networks for Hyper-V

Виртуальные локальные сети виртуальных ( ЛС ) предлагают один из способов изолировать сетевой трафик. Virtual local area networks (VLANs) offer one way to isolate network traffic. Виртуальные ЛС настраиваются в коммутаторах и маршрутизаторах, поддерживающих 802.1 q. VLANs are configured in switches and routers that support 802.1q. Если вы настроили несколько виртуальных ЛС и хотите, чтобы между ними происходил обмен данными, необходимо настроить сетевые устройства, чтобы это разрешить. If you configure multiple VLANs and want communication to occur between them, you’ll need to configure the network devices to allow that.

Для настройки виртуальных ЛС потребуется следующее: You will need the following to configure VLANs:

• Физический сетевой адаптер и драйвер, поддерживающие маркировку VLAN 802.1 q. A physical network adapter and driver that supports 802.1q VLAN tagging.
• Физический сетевой коммутатор, поддерживающий маркировку VLAN 802.1 q. A physical network switch that supports 802.1q VLAN tagging.

На узле вы настроите виртуальный коммутатор, чтобы разрешить сетевой трафик на порте физического коммутатора. On the host, you’ll configure the virtual switch to allow network traffic on the physical switch port. Это для идентификаторов виртуальных ЛС, которые вы хотите использовать для внутренних целей с виртуальными машинами. This is for the VLAN IDs that you want to use internally with virtual machines. Затем настройте виртуальную машину, чтобы указать виртуальную ЛС, которую виртуальная машина будет использовать для всех сетевых подключений. Next, you configure the virtual machine to specify the VLAN that the virtual machine will use for all network communications.

Чтобы разрешить виртуальному коммутатору использовать виртуальную ЛС To allow a virtual switch to use a VLAN

Откройте — Диспетчер Hyper V. Open Hyper-V Manager.

В меню Действия выберите пункт Диспетчер виртуальных коммутаторов. From the Actions menu, click Virtual Switch Manager.

В разделе виртуальные коммутаторы выберите виртуальный коммутатор, подключенный к физическому сетевому адаптеру, который поддерживает виртуальные ЛС. Under Virtual Switches, select a virtual switch connected to a physical network adapter that supports VLANs.

В области справа в разделе идентификатор виртуальной ЛС выберите включить идентификацию виртуальной локальной сети , а затем введите номер виртуальной ЛС. In the right pane, under VLAN ID, select Enable virtual LAN identification and then type a number for the VLAN ID.

Весь трафик, проходящий через физический сетевой адаптер, подключенный к виртуальному коммутатору, будет помечен заданным ИДЕНТИФИКАТОРом виртуальной ЛС. All traffic that goes through the physical network adapter connected to the virtual switch will be tagged with the VLAN ID you set.

Чтобы разрешить виртуальной машине использовать виртуальную ЛС To allow a virtual machine to use a VLAN

Откройте — Диспетчер Hyper V. Open Hyper-V Manager.

В области результатов в разделе виртуальные машины выберите соответствующую виртуальную машину, а затем щелкните правой кнопкой мыши Параметры. In the results pane, under Virtual Machines, select the appropriate virtual machine and then right-click Settings.

В разделе оборудование выберите виртуальный коммутатор, для которого настроена виртуальная ЛС. Under Hardware, select an virtual switch that’s set up with a VLAN.

В области справа выберите включить идентификацию виртуальной локальной сети, а затем введите тот же идентификатор виртуальной ЛС, который указан для виртуального коммутатора. In the right pane, select Enable virtual LAN identification, and then type the same VLAN ID as the one you specified for the virtual switch.

Если виртуальная машина должна использовать больше виртуальных ЛС, выполните одно из следующих действий. If the virtual machine needs to use more VLANs, do one of the following:

Подключите другие виртуальные сетевые адаптеры к соответствующим виртуальным коммутаторам и назначьте идентификаторы виртуальных ЛС. Connect more virtual network adapters to appropriate virtual switches and assign the VLAN IDs. Убедитесь, что правильно настроены IP-адреса и что трафик, который нужно маршрутизировать через виртуальную ЛС, также использует правильный IP-адрес. Make sure to configure the IP addresses correctly and that the traffic you want to route through the VLAN also uses the correct IP address.

Настройте виртуальный сетевой адаптер в режиме магистрали с помощью командлета Set — вмнетворкадаптервлан . Configure the virtual network adapter in trunk mode using the Set-VMNetworkAdapterVlan cmdlet.

Создание виртуальной сети Create a virtual network

Вашей виртуальной машине потребуется виртуальная сеть, чтобы предоставить вашему компьютеру доступ к сети. Your virtual machines will need a virtual network to share a network with your computer. Создание виртуальной сети — необязательный шаг. Если виртуальную машину не требуется подключать к Интернету или сети, перейдите к шагу создания виртуальной машины Windows. Creating a virtual network is optional — if your virtual machine doesn’t need to be connected to the internet or a network, skip ahead to creating a Windows Virtual Machine.

Подключение виртуальных машин к Интернету Connect virtual machines to the internet

Hyper-V поддерживает три типа виртуальных коммутаторов: внешние, внутренние и частные. Hyper-V has three types of virtual switches — external, internal, and private. Создайте внешний коммутатор, чтобы предоставить доступ к сети вашего компьютера виртуальным машинам, работающим на нем. Create an external switch to share your computer’s network with the virtual machines running on it.

В этом упражнении выполняется создание внешнего виртуального коммутатора. This exercise walks through creating an external virtual switch. После завершения этого шага на узле Hyper-V будет виртуальный коммутатор, который сможет подключать виртуальные машины к Интернету через сетевое подключение вашего компьютера. Once completed, your Hyper-V host will have a virtual switch that can connect virtual machines to the internet through your computer’s network connection.

Создание виртуального коммутатора с помощью диспетчера Hyper-V Create a Virtual Switch with Hyper-V Manager

Откройте диспетчер Hyper-V. Open Hyper-V Manager. Чтобы сделать это быстро, нажмите кнопку или клавишу Windows и введите «Hyper-V Manager». A quick way to do this is by hitting the Windows button or key then type «Hyper-V Manager».
Если диспетчер Hyper-V найти не удается, это значит, что Hyper-V или средства управления Hyper-V отключены. If search doesn’t find Hyper-V Manager, Hyper-V or the Hyper-V management tools are not enabled. Инструкции по включению см. в разделе Включение Hyper-V. See the instructions to enable Hyper-V.

Выберите сервер в левой области или нажмите кнопку «Подключиться к серверу. » в правой области. Select the server in the left pane, or click «Connect to Server. » in the right pane.

В диспетчере Hyper-V выберите пункт Диспетчер виртуальных коммутаторов. в меню «Действия» справа. In Hyper-V Manager, select Virtual Switch Manager. from the ‘Actions’ menu on the right.

В разделе «Виртуальные коммутаторы» выберите пункт Создать виртуальный сетевой коммутатор. Under the ‘Virtual Switches’ section, select New virtual network switch.

В окне «Виртуальный коммутатор какого типа вы хотите создать?» выберите Внешний. Under ‘What type of virtual switch do you want to create?’, select External.

Нажмите кнопку Создать виртуальный коммутатор. Select the Create Virtual Switch button.

В разделе «Свойства виртуального коммутатора» назначьте ему имя, например Внешний коммутатор виртуальных машин. Under ‘Virtual Switch Properties’, give the new switch a name such as External VM Switch.

В разделе «Тип подключения» убедитесь, что выбрана Внешняя сеть. Under ‘Connection Type’, ensure that External Network has been selected.

Выберите физический сетевой адаптер для связывания с новым виртуальным коммутатором. Select the physical network card to be paired with the new virtual switch. Этот сетевой адаптер физически подключен к сети. This is the network card that is physically connected to the network.

Щелкните Применить, чтобы создать виртуальный коммутатор. Select Apply to create the virtual switch. На этом этапе, скорее всего, появится приведенное ниже сообщение. At this point you will most likely see the following message. Щелкните Да, чтобы продолжить. Click Yes to continue.

Щелкните ОК, чтобы закрыть окно диспетчера виртуальных коммутаторов. Select OK to close the Virtual Switch Manager Window.

Создание виртуального коммутатора с помощью PowerShell Create a Virtual Switch with PowerShell

Чтобы создать виртуальный коммутатор с внешним подключением с помощью PowerShell: The following steps can be used to create a virtual switch with an external connection using PowerShell.

Используйте командлет Get-NetAdapter, чтобы получить список сетевых адаптеров, подключенных к системе Windows 10. Use Get-NetAdapter to return a list of network adapters connected to the Windows 10 system.

Выберите сетевой адаптер для использования с коммутатором Hyper-V и разместите экземпляр в переменной с именем $net. Select the network adapter to use with the Hyper-V switch and place an instance in a variable named $net.

Выполните следующую команду, чтобы создать новый виртуальный коммутатор Hyper-V. Execute the following command to create the new Hyper-V virtual switch.

Виртуальная сеть на ноутбуке Virtual networking on a laptop

режим NAT. NAT networking

Механизм преобразования сетевых адресов (NAT) предоставляет виртуальной машине доступ к сети вашего компьютера путем объединения IP-адреса главного компьютера с портом через внутренний виртуальный коммутатор Hyper-V. Network Address Translation (NAT) gives a virtual machine access to your computer’s network by combining the host computer’s IP address with a port through an internal Hyper-V Virtual Switch.

У этого механизма есть ряд полезных возможностей. This has a few useful properties:

1. NAT экономит IP-адреса за счет сопоставления внешнего IP-адреса и порта с гораздо большим набором внутренних IP-адресов. NAT Conserves IP addresses by mapping an external IP address and port to a much larger set of internal IP addresses.
2. NAT позволяет нескольким виртуальным машинам размещать приложения, которым требуются одинаковые (внутренние) порты связи, сопоставляя их с уникальными внешними портами. NAT allows multiple virtual machines to host applications that require identical (internal) communication ports by mapping these to unique external ports.
3. NAT использует внутренний коммутатор. После создания внутреннего коммутатора вы можете не использовать сетевое подключение. Кроме того, за счет этого снижается нагрузка на сет компьютера. NAT uses an internal switch — creating an internal switch doesn’t cause you to use network connection and tends to interfere less with a computer’s networking.

Чтобы настроить сеть NAT и подключить ее к виртуальной машине, см. Руководство пользователя по созданию сети NAT. To set up a NAT network and connect it to a virtual machine, follow the NAT networking user guide.

Подход с использованием двух коммутаторов The two switch approach

Если вы используете Hyper-V в Windows 10 на ноутбуке и часто переключаетесь между беспроводной и проводной сетями, вы можете создать виртуальный коммутатор как для сетевой карты Ethernet, так и для карты беспроводной сети. If you’re running Windows 10 Hyper-V on a laptop and frequently switch between wireless networking and a wired network, you may want to create a virtual switch for both the ethernet and wireless network cards. В зависимости от того, как ноутбук подключается к сети, можно переключать виртуальные машины между этими коммутаторам. Depending on how the laptop connects to the network, you can change your virtual machines between these switches. Виртуальные машины не переключаются между проводными и беспроводными сетями автоматически. Virtual machines do not switch between wired and wireless automatically.

Подход, при котором задействованы два коммутатора, не поддерживают внешний виртуальный коммутатор с использованием платы беспроводных сетей. Такой подход следует использовать только для тестирования. The two switch approach does not support External vSwitch over wireless card and should be used for testing purposes only.

Настройка сети на виртуальной машине Hyper-V

В настройке сети на «виртуальной машине» (далее по тексту принято сокращение «ВМ»), а также в добавлении виртуального свитча в оснастке Hyper-V нет ничего сложного, хотя даже для продвинутых пользователей иногда процедура может выглядеть немного запутанной.

Однако, ознакомившись с основными принципами и ходом настроек, поясненных иллюстрациями, в голове человека все быстро упорядочивается и в дальнейшем уже не вызывает каких-либо затруднений. Нижеприведенный материал поможет самостоятельно и успешно справиться с поставленной задачей.

Архитектура Hyper-V

«Виртуальные сети» (сокращенно: «ВС») в Hyper-V называют виртуальными коммутаторами, к которым подключаются не только сетевые интерфейсы ВМ, но и физические сетевые интерфейсы сервера.

Существуют 3 вида «ВС». Схематично они представлены на рисунке ниже.

Майкрософт сравнительно недавно предусмотрела в «Windows Server 2008 R2» создание ВС «External» с изоляцией от хостовой системы. Осуществляется процесс просто. Следует убрать отметку из графы «Allow management operating system to share this network adapter».

При этом отключаются все ранее созданные подключения, и параметры прописываются для новой ВМ.

Необходимо отметить, что в Hyper-V имеется поддержка VLAN (IEEE 802.1Q).

После настройки коммутаторов, достаточно в свойствах ВМ установить отметку «Enable VLAN Identification» и указать VLAN ID.

Приятной новинкой, внедренной специалистами из Майкрософт в Виндовс Server 2008 R2, является поддержка виртуальных очередей VMQ.

Это сделало возможным перенаправление на процессор сетевого адаптера значительной доли нагрузки на обработку пакетов, которые направляются на ВМ с хостовой ОС. Сетевой адаптер с поддержкой VMQ может сам производить обработку пакетов и далее сохранять информацию в памяти ВМ.

Процедура настройки

Сложности с Hyper-V при настройке сети на виртуальной машине в основном вызваны недопониманием принципов реализации ее функционирования.

Многие хорошо знакомы с работой на «Виртуал Сервер» или «Microsoft’s Virtual PC» и привыкли к тому, что они функционируют как простые программы Виндовс.

Иными словами, приложения располагаются поверх Windows и процессы обмена данными с оборудованием осуществляются посредством ОС. Однако в Hyper-V все работает кардинально по противоположному принципу и в результате ВМ обеспечиваются прямым доступом к оборудованию сервера, то есть, минуя родительскую ОС.

Это обстоятельство накладывает некоторые нюансы на процедуру настройки доступа к сети ВМ Hyper-V из сетей.

Рассмотрим процесс на конкретном примере со следующими сетевыми параметрами: главный IP-адрес: ___.189.53.206/30; доп.адрес: ___.91.26.173/32; сервер с 2-мя интерфейсами (при этом задействован лишь 1-ый, а 2-ой отключен).

Далее всю процедуру исполняем только с LAN1.

Теперь можно приступить к настройке 2-х ВМ:

1-ая ВМ получит связь с внешним миром через сетевую карту с доступом во всемирную патину, а 2-ая послужит как коммутатор корневого сервера с виртуальным хостом.

Чтобы создать эти ВМ потребуется войти в главную консоль управления Hyper-V, запустить диспетчер виртуальных сетей.

Установить отметки, как показано на скриншоте выше для создания 1-ой ВМ. Далее создать 2-ую, как изображено на рисунке ниже.

Подготовительные мероприятия на этом этапе завершены, но перед тем как настраивать сети, следует убедиться, что все исполнено корректно. От этого зависит успешность процедуры в целом.

Важное отступление: Во время создания 1-го ВМ будут разорваны все подключения, поэтому рекомендуется предусмотреть дополнительное соединение с сервером, например, IPMI, IP-KVM либо прямой физический доступ.

В окне сетевых подключений должна отображаться следующая картина, как показано на скриншоте ниже.

В параметрах коммутатора (2-ой ВМ) указать IP-адрес. В результате этот ВМ на физическом сервере станет работать как шлюз.

Уже можно констатировать приятный факт, что ввод параметров сетевых интерфейсов на корневом сервере окончен.

Затем надо произвести настройки «RRAS», чтобы обеспечить перенаправление трафика к ВМ и обратно. С этой целью в меню «Диспетчера сервера» потребуется присвоить роль для «Службы политики сети и доступа».

По умолчанию она «Остановлена» и следует ее настроить.

Отобразится мастер, указания которого требуется пошагово исполнить.

Установить отметку в графу «Особая конфигурация».

Поставить галочки в два поля, как сделано на иллюстрации выше.

Клацнуть «Готово».

Кликнуть «Запустить службу». Далее проверить корректность выполненной работы через меню диспетчера.

Служба полностью подготовлена и необходимо перейти к перенаправлению трафика к ВМ. Для этого создается промежуточный интерфейс, вызвав контекстное меню от «Преобразования сетевых адресов».

Клацнуть строчку «Новый интерфейс» и применить внешний интерфейс.

Войти в закладку «Преобразование сетевых адресов (NAT)» и поставить галочки в графах, указанных на следующем скриншоте:

Перейти в закладку «Пул адресов» и указать доп. адреса. От них запросы станут поступать на внутренние адреса ВМ.

Далее еще рекомендуется добавить резервный для внутреннего адреса ВМ, как показано на рисунке ниже.

В свойствах ввести параметры сети где расположен шлюз.

В результате ВМ получила выход во всемирную паутину. Чтобы удостовериться в этом, достаточно заглянуть в меню «Центра управления сетями и общим доступом».

Примечание: Если соединение с глобалкой отсутствует, то проблема быстро решается простым изменением параметров Брадмауэра на серверах.

Еще убедиться в правильности можно через любой интернет-сервис.

Задуманное успешно реализовано на практике, вот так просто можно применять несколько различных сетей на единственном реальном сервере, то есть физическом (сколько их пожелает создать администратор, столько же создается и коммутаторов).

А если требуется настроить сети на Линуксе, которая запущена под Hyper-V?

Многие сталкиваются с проблемой во время установки Ubuntu на ВМ Майкрософт Hyper-V. Сложность заключается в том, что Линукс просто иногда не способен при этом увидеть сетевую карту. Очевидно, что сеть в таком случае функционировать не будет.

Сложность может быть устранена следующей «уловкой»: в Параметрах ВМ указать одну из «древних» сетевых карт. ОС такую картуувидит сразу, то есть возникшая сложность устраниться быстро.

Но есть один недостаток этой маленькой хитрости. Часто процессор ВМ будет полностью загружен, а данное обстоятельство повлечет замедленное функционирование системы.

Заключение

Отдельные пользователи пренебрегают этапом настроек по «Преобразованию сетевых адресов (NAT)», который описан в инструкции выше. Однако этот механизм обеспечивает доступ ВМ к сети через объединение IP основной электронно-вычислительной машины с портом через внутренний коммутатор Hyper-V. В итоге приобретаются несколько следующих преимуществ:

1. Применяется внутренний коммутатор, что понижает загрузку сета электронно-вычислительной машины;
2. Несколько ВМ могут размещать программы, требующие внутренние порты связи, просто соотнося их с индивидуальными внешними интерфейсами;
3. Экономятся IP по причине сопоставления внешнего IP и порта со значительно увеличенным перечнем внутренних IP.