Linux tap интерфейс как создать

Создание и настройка виртуальных сетевых интерфейсов в Linux

1. Введение

Знаете ли вы, что можете присвоить более чем один IP-адрес физическому сетевому интерфейсу? Эта техника очень полезна, например при работе с Apache и виртуальными хостами, так как позволяет получить доступ к одному и тому же серверу Apache с двух разных IP-адресов.

2. Временный виртуальный сетевой интерфейс

Процесс создания виртуального сетевого интерфейса в Linux не занимает много времени. Он включает один запуск команды ifconfig.

Приведенная выше команда создает виртуальный сетевой интерфейс, базирующийся на оригинальном физическом сетевом интерфейсе eth0. Самое важное условие для создания виртуального сетевого интерфейса — должен существовать физический сетевой интерфейс, в нашем случае eth0. Ниже приведен полный пример:

Теперь мы можем настроить новый виртуальный интерфейс на базе eth0. После выполнения команды ifconfig новый виртуальный интерфейс готов к немедленному использованию.

2.1. Отключение виртуального сетевого интерфейса

Для отключения нашего, созданного ранее, временного сетевого интерфейса мы можем также использовать команду ifconfig с флагом down.

3. Присвоение виртуальному интерфейсу постоянного адреса

Описанные выше настройки не сохраняются после перезагрузки. Если вы хотите, чтобы виртуальный сетевой интерфейс работал постоянно, необходимо модифицировать конфигурационные файлы в соответствии с требованиями вашего дистрибутива Linux. Ниже описан этот процесс для самых распространенных дистрибутивов:

3.1. Debian / Ubuntu

3.1.1. Статический адрес

В Debian или Ubuntu вам необходимо отредактировать файл /etc/network/interfaces, добавив в него следующие строки:

3.1.2. Dhcp

Возможно также использовать витруальный сетевой интерфейс с DHCP. В этом случае вам необходимо добавить в /etc/network/interfaces следующую строку:

Для того, чтобы изменения вступили в силу, необходимо перезапустить сеть:

3.2. Redhat / Fedora / CentOS

3.2.1. Статический адрес

В Redhat, Fedora или CentOS Linux директория, отвечающая за присвоение постоянных IP-адресов — это /etc/sysconfig/network-scripts. В этой директории необходимо создать файл, соответствующий вашему новому виртуальному интерфейсу. В нашем случае этот файл будет называться ifcfg-eth0:0. Создайте этот новый файл и вставьте в него приведенные ниже строки. После перезагрузки адрес будет присвоен виртуальному интерфейсу на постоянной основе.

3.2.2. Dhcp

Когда закончите, перезапустите ваши интерфейсы:

4. Заключение

Раньше один физический сервер обслуживал один веб-сайт. Сегодня такой способ хостинга уже не является жизнеспособным, поэтому способность операционной системы создавать виртуальные сетевые интерфейсы действительно необходима.

Источник

Виртуальный сетевой интерфейс в linux. TAP vs TUN

Читатели, не нуждающиеся в теоретическом изложении концепции виртуальных сетевый интерфейсов Linux, могут сразу перейти к настройке по ссылкам:

Создавать сетевые интерфейсы в linux нам позволяют различные модули ядра. Но там, где для реальных железных сетевых карт эти модули ядра, или как их еще называют — драйверы, обеспечивают прием данных от стека TCP/IP и их формирование уже в виде электрического сигнала на сетевой карте, драйверы виртуальных сетевых интерфейсов (loopback) могут лишь, приняв эти данные, отдать их какому-нибудь приложению для дальнейшей обработки. Такая функциональность может быть востребована, если на вашем сервере установлены программы, использующие стек TCP/IP для обмена данными и, понятно, не нуждающиеся в выводе этих данных в реальную сеть. Пример: веб-сайт на drupal связывается с базой данных, установленной на этом же сервере:

Другим распростаренным примером использования виртуальных сетевых интерфейсов (loopback) в linux может быть их использование для целей построения виртуальных частных сетей — VPN. Вы наверняка слышали о таких технологиях как OpenVPN, GRE, WireGuard и т.д. Каждый из этих демонов создает виртуальный сетевой интерфейс который служит для прозрачной маршрутизации данных между узлами, находящимися на удалении друг от друга и не имеющих возможности прямого взаимодействия. Рассмотрим общую сетевую топологию на примере OpenVPN:

От используемого драйвера зависит тип интерфейса, его скорость, допустимый размер MTU и т. д. Совсем даже не обязательно, что загружать драйвер в ядро вам придется самостоятельно. Скорее всего, создавая интерфейс нужного типа, система сама подберет и загрузит требуемый драйвер. Вам лишь останется сконфигурировать уже работающий loopback интерфейс. В данной статье мы рассмотрим 3 возможных на конец 2016 года типа виртуальных интерфейсов в linux: tun, tap и dummy. Отличие интерфейсов tun и tap заключается в том, что tap старается больше походить на реальный сетевой интерфейс, а именно он позволяет себе принимать и отправлять ARP запросы, обладает MAC адресом и может являться одним из интерфейсов сетевого моста, так как он обладает полной поддержкой ethernet — протокола канального уровня (уровень 2). Интерфейс tun этой поддержки лишен, поэтому он может принимать и отправлять только IP пакеты и никак не ethernet кадры. Он не обладает MAC-адресом и не может быть добавлен в бридж. Зато он более легкий и быстрый за счет отсутствия дополнительной инкапсуляции и прекрасно подходит для тестирования сетевого стека или построения виртуальных частных сетей (VPN). Виртуальный интерфейс типа dummy очень похож на tap, разница лишь в том, что он реализуется другим модулем ядра.

Создаем виртуальный интерфейс в linux вручную

Создавать и удалять интерфейсы, назначать IP и MAC адреса, изменять MTU и многое другое нам помогает утилита ip. Пользоваться ip удобно и легко, но помните, что произведенные изменения будут потеряны после перезагрузки компьютера. Используйте ip в целях тестирования.

Создаем интерфейс типа tun

ip tuntap add dev tun0 mode tun
ip address add 192.168.99.1/30 dev tun0
ip address show tun0
2: tun0:

mtu 1500 qdisc noop state DOWN group default qlen 500
link/none
inet 192.168.99.1/30 scope global tun0
valid_lft forever preferred_lft forever

Как видим у нас теперь есть виртуальный интерфейс с именем «tun0», у него есть IP-адрес, и ни слова о MAC-адресе — всё, как мы и рассчитывали. Его уже можно пинговать, и на нем уже можно запускать слушающие сервисы. Но что будет, если мы попытаемся добавить этот интерфейс в бридж?

ip link set dev tun0 master br0
RTNETLINK answers: Invalid argument

Команда ip логичным образом выдала ошибку — нет никакого смысла добавлять в бридж интерфейс, не обладающий поддержкой ethernet.

Создаем интерфейс типа tap

ip tuntap add dev tap0 mode tap
ip address add 192.168.99.5/30 dev tap0
ip address show tap0
3: tap0:
mtu 1500 qdisc noop state DOWN group default qlen 1000
link/ether d6:1c:67:cd:6f:80 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.99.5/30 scope global tap0
valid_lft forever preferred_lft forever

У нас теперь появился новый виртуальный интерфейс с именем «tap0», у него есть как IP-адрес, так и MAC-адреса. Его также можно пинговать, и на нем также можно запускать слушающие сервисы. Команда, добавляющая интерфейс в бридж уже не выдаст ошибку, потому что это интерфейс, обладающий поддержкой ethernet:

ip link set dev tap0 master br0

Создаем интерфейс типа dummy

ip link add dev dum0 type dummy
ip address add 192.168.99.9/30 dev dum0
ip address show dum0
4: dum0:
mtu 1500 qdisc noop master br0 state DOWN group default qlen 1000
link/ether 1a:37:3b:0f:da:be brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.99.9/30 scope global dum0
valid_lft forever preferred_lft forever

Вы наверняка заметили, что команда для добавления интерфейса изменилась. Ничего необычного. Так написана утилита «ip». Ну и конечно, виртуальный интерфейс типа dummy можно легко добавить в бридж:

ip link set dev dum0 master br0

Создаем виртуальный интерфейс в linux с помощью systemd-networkd

В systemd-networkd за создание интерфейсов отвечают одни конфигурационные файлы, имеющие суффикс «.netdev», а за их настройку другие, имеющие суффикс «.network». Соответственно нам понадобиться в /etc/systemd/network создать по паре конфигурационных файлов для каждого из исследуемых типов интерфейсов

Создаем интерфейс типа tun

Создадим соответственно файлы tun0.netdev с содержимым:

[NetDev]
Name=tun0
Kind=tun

Создаем интерфейс типа tap

Создадим соответственно файлы tap0.netdev с содержимым:

[NetDev]
Name=tap0
Kind=tap

Создаем интерфейс типа dummy

Создадим соответственно файлы dum0.netdev с содержимым:

[NetDev]
Name=dum0
Kind=dummy

Стоит отметить, что если вы планируете маршрутизировать траффик через виртуальные интерфейсы ( а, используя их для цели создания виртуальных частных сетей (VPN), вы точно этого хотите), то в конфигурационный файл в секии «Network» следует добавить диррективу «IPForward=yes».

Источник

VPN-мост в локальную сеть

Прочитал топик habrahabr.ru/blogs/linux/67209 и решил выложить сюда свою статью, которая была до этого видна только в закрытой корпоративной Wiki.

Обычно, при создании VPN, используется подключение типа точка-точка к некоторому серверу, либо установка ethernet-туннеля с некоторым сервером, при котором туннелю назначается определённая подсеть. Сервер VPN при этом выполняет функции маршрутизации и фильтрования трафика для доступа к локальной сети через VPN.

Данная статья рассматривает другой подход к созданию виртуальной сети, при котором удалённые системы включаются в уже существующую локальную подсеть, а сервер VPN выполняет роль Ethernet-шлюза. При использовании такого подхода мы всё ещё имеем возможность фильтровать трафик на основании способа подключения (например, использовать для локальной сети и для удалённых пользователей разные фильтры), но исключается необходимость настройки маршрутизации, а удалённые машины включаются прямо в локальную сеть, видят ресурсы, даже способны использовать широковещательные посылки вообще без дополнительной настройки. Через такой VPN у них отображаются все компьютеры локальной сети Windows, все доступные XDMCP-серверы при XDMCP broadcast и т. д.

Структура сети и настройка сервера

Предположим, что имеется офис с локальной сетью, используется IP-подсеть 192.168.168.0/24. В эту локальную сеть мы включим домашних пользователей, то есть они будут иметь адрес из этой же самой подсети. Необходимо убедиться, что у них «дома» не встречается данная подсеть, и что никакие системы в локальной сети не имеют адресов из диапазона, который мы выделим для удалённых пользователей.

Поддержка моста в ядре

Для работы такой техники нам нужны некоторые ядерные драйвера. Это универсальный драйвер виртуальных сетевых интерфейсов tun, и драйвер ethernet-моста bridge. Можно включить их в ядро, или собрать модулями:

Если они будут собраны модулями, необходимо либо включить автоматическую загрузку модулей в ядре, либо загружать их самому перед установкой VPN-соединения.

Программное обеспечение

Для сервера потребуется OpenVPN и утилиты для обслуживания моста. В Gentoo они собираются следующим образом:

При использовании >=sys-apps/baselayout-1.12.6 этого достаточно, для более старых версий потребуются специальные утилиты для обслуживания tun/tap-устройств:

Настройка сети

Положим, eth2 — интерфейс, к которому подключена локальная сеть, с назначенным адресом 192.168.168.254. Его настройка выглядела примерно так:

Поскольку он будет участвовать в мосте, ему не нужно назначать адреса. Также, в мосте участвует вновь создаваемый виртуальный интерфейс tap0, которому тоже не назначается никакого адреса. Адрес, который использовался eth2, назначается теперь мосту br0:

Также нужно создать настроечные скрипты для указанных интерфейсов:

Достаточно автоматически загружать только интерфейс br0. depend_br0() автоматически поднимет все остальные необходимые ему для работы:

Создание ключей OpenVPN

Мы будем авторизовывать клиентов посредством RSA-ключей OpenSSL. Для упрощения процесса, для нас приготовили несколько init-скриптов:

Там есть файл vars, в который мы занесём общие значения:

Внизу этого файла мы заполняем наши переменные:

Загружаем переменные из этого файла и строим CA (Certificate Authority):

Ключ сервера

Для генерации ключа сервера с именем office, используем следующую команду:

На вопрос «Common Name» нужно ответить именем сервера (в нашем случае, office). На два вопроса в конце «Sign the certificate? [y/n]» и «1 out of 1 certificate requests certified, commit? [y/n]» отвечаем «y».

При необходимости, можно будет создать дополнительные ключи серверов. Например, это могут быть резервные серверы доступа для повышения надёжности системы. Они создаются той же командой, перед ней нужно выполнить source ./vars.

Параметры Диффи-Хеллмана

Здесь ничего дополнительно делать не придётся, но придётся подождать.

Этот файл нужен только на сервере.

Ключи клиентов

Каждому клиенту необходимо выдать свой ключ. Для клиента с именем client ключ создаётся командой

На вопрос о «Common Name» отвечаем именем клиента (в данном случае, client). На два вопроса в конце отвечаем согласием.

Сгенерированные ключи и сертификаты передаём клиентам через защищённый канал. При необходимости, можно создавать ещё ключи той же командой. Перед её запуском, необходимо загрузить окружение — выполнить source ./vars.

Настройка и запуск сервиса OpenVPN

Для запуска следует использовать следующую конфигурацию сервера (файл /etc/openvpn/openvpn.conf):

Ключ office.key должен иметь режим 600 (доступ только владельцу). Файлы office.crt и dh1024.pem имеют режим 644.

Настройка фильтрования

Поскольку мы используем мост, есть несколько особенностей организации фильтрования пакетов. Например, не все проходящие пакеты могут вообще оказаться IPv4. Для настройки работы моста в ядре существует несколько параметров:

Переменные этой группы сохраняются в файлах директории /proc/sys/net/bridge/. Их можно также настраивать в /etc/sysctl.conf, тогда они все получат префикс «net.brigde.»

• bridge-nf-call-arptables
  Логическая переменная bridge-nf-call-arptables управляет передачей трафика ARP в цепочку FORWARD пакетного фильтра arptables. Установленное по умолчанию значение 1 разрешает передачу пакетов фильтрам, 0 – запрещает.
• bridge-nf-call-iptables
  Логическая переменная bridge-nf-call-iptables управляет передачей проходящего через мост трафика IPv4 в цепочки iptables. Используемое по умолчанию значение 1 разрешает передачу пакетов для фильтрации, 0 – запрещает.
• bridge-nf-call-ip6tables
  Действие аналогично предыдущему, только оно настраивает передачу трафика IPv6 для фильтрования в цепочки ip6tables.
• bridge-nf-filter-vlan-tagged
  Логическая переменная bridge-nf-filter-vlan-tagged определяет возможность передачи трафика IP/ARP с тегами VLAN программам фильтрации пакетов (arptables/iptables). Значение 1 (установлено по умолчанию) разрешает передачу пакетов с тегами VLAN программам фильтрации, 0 – запрещает.

Для фильтрования пакетов, проходящих через мост, используется соответствие physdev, которое различает, с какого и на какой порт моста следует пакет. Включаем его в ядре:

Кроме этого, конфигурация ядра должна разрешать передачу пакетов на фильтрацию iptables, т.е. bridge-nf-call-iptables=1 и bridge-nf-call-ip6tables=1 (если вы используете IPv6).
После можете использовать, например, такие правила для фильтрования:

Поподробнее про настройку фильтрации между портами поста можно почитать в статье Building bridges with Linux

Если вы не хотите делать никаких различий между пользователями LAN и пользователями bridged VPN, вы можете просто выключить эти параметры в ядре (они включены по умолчанию):

Клиенты

На клиенте необходимо создать конфигурационный файл OpenVPN следующего содержания:

Если сервер подключен через несколько провайдеров, можно повысить устойчивость сети к отказам. Для этого клиенту нужно прописать несколько опций remote, по одной на сервер, в порядке «сначала предпочтительные».

Имена файлов, указанные в параметрах ca, cert и key — это файлы, переданные через защищённый канал. Права доступа к файлу key должны быть установлены в 600.

Linux

Необходим universal tun/tap driver в ядре, либо модулем, но загруженный.

Gentoo

При установке net-misc/openvpn создаётся скрипт /etc/init.d/openvpn. Этот скрипт запускает openvpn с конфигурационным файлом /etc/openvpn/openvpn.conf. Мы, однако, можем поддерживать несколько конфигураций OpenVPN одновременно, если сделаем симлинки вида /etc/init.d/openvpn.network-name -> /etc/init.d/openvpn — каждый такой скрипт запускает OpenVPN с конфигурационным файлом /etc/openvpn/network-name.conf.

Соответственно, помещаем туда вышеприведённый конфиг, создаём симлинк и кладём скрипты в поддиректорию в /etc/openvpn/. В конфиге прописываем полный путь к ключу и сертификатам. Следите, чтобы имена файлов в конфиге не пересекались, во избежание неприятных эффектов!

Запуск и останов сети производятся через управление сервисом /etc/openvpn.network-name.

Windows

Конфигурационный файл помещается в директорию «C:\Program Files\OpenVPN\config\» с именем вроде «office.ovpn», туда же помещаются остальные файлы — ключи и сертификаты. Если мы их помещаем в поддиректорию (например, хотим использовать несколько виртуальных сетей и все они предоставили файлы с одинаковым именем ca.crt), указываем полные пути к файлам.

Для запуска сетей можно либо запустить сервис OpenVPN (тогда будут запущены все конфигурации *.ovpn, найденные в config\), либо по отдельности — щёлкаем по файлу .ovpn правой кнопкой и выбираем «Запустить OpenVPN с этой конфигурацией».

Возможные проблемы

Проверить доступность сервера, если он запущен на TCP, можно обычным telnetом.

Windows

Нет свободного виртуального адаптера TAP

По логу OpenVPN видно, что клиент успешно присоединился к серверу, авторизовался, но не смог привязать виртуальную сеть к виртуальному адаптеру. Скорее всего, какие-то другие процессы уже задествовали все имеющиеся в системе адаптеры TAP-Win32. Это мог быть и сам OpenVPN, повисший и не отдавший адаптер.

Лечится перезагрузкой или выяснением, какие бы это могли быть процессы и принудительным их убиванием.

Источник