Tìm hiểu mô hình mạng NAT trong KVM

Tổng quan

KVM được biết đến là một cơ sở hạ tầng ảo hóa cho nhân Linux. KVM cũng cung cấp các mô hình mạng trong việc ảo hóa network. Các mô hình bao gồm:

NAT
Host-only
Linux-bridge

Ở bài trước tôi đã giới thiệu về mô hình mạng linux-bridge. Ở bài viết này tôi sẽ giới thiệu về mô hình NAT trên KVM.

Chuẩn bị

Một máy chạy hệ điều hành CentOS 7 hoặc Ubuntu cài đặt KVM có một card mạng kết nối với internet và cài đặt một VM bên trong máy đó.

Chú ý máy vật lý ở đây là máy cài KVM. Máy này có thể là một máy ảo nhưng ở đây ta coi nó như một server vật lý.

Mô hình

Nếu như với mô hình linux bridge KVM tạo ra một virtual switch thì ta cũng có thể hình dung với mô hình mạng NAT này KVM sẽ tạo ra một thiết bị là virtual router. Khi ta tạo một dải mạng với mô hình NAT thì lúc này virtual router sẽ NAT từ dải mạng mà ta tạo ra ra địa chỉ của card mạng vật lý trên KVM host để đi ra ngoài internet.

Khi một dải mạng tạo ra ta sẽ thấy trên KVM host xuất hiện một thêm một card mạng. Card mạng này đóng vai trò là gateway cho dải mạng mà ta tạo ra.

Để hiểu rõ hơn về mô hình này cũng như đường đi của gói tin từ VM ra ngoài internet tôi sẽ dùng lệnh ping 8.8.8.8 sau đó bắt gói tin ở các vị trí mà gói tin có thể đi qua để ta có thể hình dung rõ cách hoạt động của nó. Ở đây tôi sẽ bắt tại các vị trí sau:

Trên card eth0 của VM

Trên card virbr2 là gateway của mạng

Và trên card enp0s25 của KVM host

Như vậy ta có thể thấy như sau

Như vậy VM có thể biết được địa chỉ ở bên ngoài internet nhưng các máy ở bên ngoài sẽ không thể thấy được VM. Như vậy địa chỉ của KVM host sẽ đại diện cho các VM khi giao tiếp với bên ngoài. Để thấy rõ hơn tôi sẽ sử dụng lệnh iptables để thấy các rule được đặt để cho dải mạng được NAT đi ra ngoài.

Các rule trong bảng NAT.

Rule trong chain FORWARD

Ta thấy được KVM host cho phép forward tất cả các gói tin của dải mạng này theo cả 2 chiều vào và ra.

Tạo mô hình NAT trên KVM

Ở đây tôi sử dụng công cụ virt-manager để tạo và quản lý mô hình mạng này.

Trước tiên bạn vào công cụ virt-manager trên thanh công cụ click vào Edit chọn Connection Details chọn Virtual Networks và click vào biểu tượng dấu cộng như bên dưới