Linux虚拟网络之Macvlan基础

Macvlan简介

Macvlan是一项二层网络技术，能够实现在一个物理接口上配置多个MAC地址。Macvlan允许以物理接口作为父接口，配置多个拥有唯一MAC（随机生成）地址和IP地址的子接口。然后，应用程序、虚拟机和容器能通过绑定指定的子接口，从而使用它们自己的MAC地址和IP地址直接连接到宿主机接口上。

Macvlan子接口与父接口并不能直接进行通信，如果需要两者之间进行通信，必须为宿主机添加另一个子接口。macvlan子接口使用类似mac0@eth0的网络符号，以此来清晰的标识子接口和父接口。注意，子接口的状态跟父接口的状态是绑定的，当eth0状态变成off的时候，子接口mac0@eth0也会变成off状态。

Macvlan的工作模式

Macvlan有四种网络模式：

1. private
2. vepa（virtual ethernet port aggregator，虚拟以太网端口聚合）
3. bridge
4. passthru

其中，vepa是默认的工作模式。

private模式

这种模式下，相同父接口下的子接口彼此之间不能通信，子接口所有的数据帧被父接口转发到外部，即使数据帧经过物理交换机传递到另外个子接口也会被丢弃。

vepa模式

vepa模式是Macvlan默认工作的网络模式，所有子接口发出的数据帧需要经过父接口转发，经过上层交换机（可以是物理交换机，也可以是虚拟交换机）数据交换来完成通信，在vepa模式下，物理交换机需要支持802.1Qbg，简单来说就是交换机需要支持hairpin（发夹）功能。

bridge模式

在bridge模式下，子接口之间可以直接进行通信，所有数据帧不需要经过父接口转发到外部，采用bridge模式，macvlan不需要学习MAC，因为macvlan已经熟知所有的子接口物理地址，而且也不需要STP（生成树协议）功能。

bridge模式为虚拟机提供最快速的通信，但是有一个缺点：如果macvlan父接口down掉，父接口下的所有子接口也都将下线。

passthru模式

这种模式只允许一个虚拟机（或容器）直接连接到父接口上，且必须设置成混杂模式，也就是父接口只能与一个macvlan虚拟接口进行绑定，而且macvlan虚拟接口继承父接口的MAC地址。一般用于子接口桥接和创建VLAN子接口场景。

该模式的优点：虚拟机（或容器）能够更改MAC地址以及其他接口参数。