VMware-ubuntu网络配置

侯小啾2025-11-17 9:10

WMware-ubuntu网络配置

文章目录

  • [1. 路由器的私有IP与公网IP](#1. 路由器的私有IP与公网IP)
    • [1.1 概述](#1.1 概述)
    • [1.2 对内身份 ------ 局域网网关（LAN IP Address）](#1.2 对内身份 —— 局域网网关（LAN IP Address）)
    • [1.3 对外身份 ------ 广域网IP（WAN IP Address）](#1.3 对外身份 —— 广域网IP（WAN IP Address）)
    • [1.4 两者的关系与工作流程](#1.4 两者的关系与工作流程)
    • [1.5 可路由性与全球唯一性](#1.5 可路由性与全球唯一性)
  • [2. 动态IP与静态IP](#2. 动态IP与静态IP)
    • [2.1 核心区别](#2.1 核心区别)
    • [2.2 为什么要用动态IP？](#2.2 为什么要用动态IP？)
    • [2.3 为什么要用静态IP？](#2.3 为什么要用静态IP？)
    • [2.4 一个优秀的折中方案：DHCP静态地址绑定](#2.4 一个优秀的折中方案：DHCP静态地址绑定)
  • [3. 技术规范：RFC 1918 标准](#3. 技术规范：RFC 1918 标准)
    • [3.1 RFC 1918 标准](#3.1 RFC 1918 标准)
    • [3.2 一个常见的误解澄清](#3.2 一个常见的误解澄清)
  • [4. IPv4和IPv6](#4. IPv4和IPv6)
    • [4.1 IPv4：传统的互联网协议](#4.1 IPv4：传统的互联网协议)
    • [4.2 IPv6：下一代互联网协议](#4.2 IPv6：下一代互联网协议)
    • [4.3 为什么我们还在用IPv4？](#4.3 为什么我们还在用IPv4？)
  • [5. VMware 中 Ubuntu 虚拟机的 桥接模式](#5. VMware 中 Ubuntu 虚拟机的 桥接模式)
    • [5.1 什么是桥接模式？](#5.1 什么是桥接模式？)
    • [5.2 桥接模式的工作原理](#5.2 桥接模式的工作原理)
    • [5.3 如何设置桥接模式（步骤）](#5.3 如何设置桥接模式（步骤）)
    • [5.4 在Ubuntu中确认网络配置](#5.4 在Ubuntu中确认网络配置)
    • [5.5 桥接模式的优缺点与适用场景](#5.5 桥接模式的优缺点与适用场景)
  • [6. VMware 中 Ubuntu 虚拟机的 NAT 模式](#6. VMware 中 Ubuntu 虚拟机的 NAT 模式)
    • [6.1 什么是 NAT 模式？](#6.1 什么是 NAT 模式？)
    • [6.2 混淆的核心点：两个不同层级的"公网IP"](#6.2 混淆的核心点：两个不同层级的“公网IP”)
    • [6.3 NAT 模式的工作原理](#6.3 NAT 模式的工作原理)
    • [6.4 如何设置 NAT 模式（步骤）](#6.4 如何设置 NAT 模式（步骤）)
    • [6.5 NAT 模式的优缺点与适用场景](#6.5 NAT 模式的优缺点与适用场景)
  • [7. VMware 中 Ubuntu 虚拟机的 仅主机模式](#7. VMware 中 Ubuntu 虚拟机的 仅主机模式)
    • [7.1 什么是仅主机模式？](#7.1 什么是仅主机模式？)
    • [7.2 仅主机模式的工作原理](#7.2 仅主机模式的工作原理)
    • [7.3 如何设置仅主机模式（步骤）](#7.3 如何设置仅主机模式（步骤）)
    • [7.4 验证连接性](#7.4 验证连接性)
    • [7.5 仅主机模式的优缺点与适用场景](#7.5 仅主机模式的优缺点与适用场景)
  • [8. 模式选择总结](#8. 模式选择总结)

1. 路由器的私有IP与公网IP

1.1 概述

"路由器本身的IP"有两个：一个用于管理内部网络，一个用于代表整个家庭与外部世界通信。

可以把你的局域网（比如你家）想象成一个小区。

  • 你的设备（手机、电脑） ：就像小区里的一户户住户 。它们有内部地址，比如"1号楼101室"、"2号楼302室"。
  • 路由器 ：就像小区的门卫亭 或收发室。它是整个小区对外的唯一出口和入口。
  • 互联网 ：就像小区外面的整个世界。

1.2 对内身份 ------ 局域网网关（LAN IP Address）

这是路由器在你家内部网络中的IP地址。（私有IP）

  • 它是什么？
    • 通常是一个固定的私有地址，最常见的是 192.168.1.1 或 192.168.0.1 或 192.168.50.1。你可以在路由器的底部标签或管理后台看到它。
  • 它起什么作用？------ 网关和管家
    1. 网关 ：当你家中的设备（如手机，IP是 192.168.1.101）想访问外网（如百度），它会把所有数据包先发送到"门卫亭"，也就是网关 192.168.1.1。然后由路由器负责把数据包转发到互联网上。反过来，从百度返回的数据包也是先到达路由器，再由路由器转交给你的手机。所有内外网的通信都必须经过它。
    2. DHCP服务器：路由器自动给新连接的设备分配IP地址（就像物业给新住户分配房号）。
    3. DNS中转 ：通常路由器也会负责DNS解析，帮你把网站域名（如 www.google.com）翻译成IP地址。
    4. 管理后台 ：你在浏览器输入 192.168.1.1 就能进入路由器的设置界面，修改Wi-Fi密码、查看连接设备等。你管理的正是这个"门卫亭"本身。

1.3 对外身份 ------ 广域网IP（WAN IP Address）

这是你的整个家庭网络在互联网上的"身份证"。（公网IP）

  • 它是什么？
    • 这个IP地址是由你的互联网服务提供商（ISP） ，比如中国电信、中国移动，分配给你的路由器的。它通常是一个动态变化的公网IP地址（除非你花钱买了固定的公网IP）。
  • 它起什么作用？------ 家庭对外的统一地址
    • 在互联网看来，不管是你家的手机、电脑还是智能电视，它们发出的所有请求，都来自于这一个IP地址。
    • 举个例子：你的电脑（192.168.1.101）和手机（192.168.1.102）同时访问百度。对百度服务器来说，它看到的是两个来自同一个IP地址 （比如 123.123.123.123）的访问请求。百度把数据返回给这个公网IP，你的路由器收到后，凭借内部记录智能地分辨出哪些数据该给电脑，哪些该给手机。这个技术叫做 NAT。

1.4 两者的关系与工作流程

用一个完整的例子来串联这两个IP：

  1. 你想用电脑（内网IP：192.168.1.101）访问百度（IP：220.181.38.148）(公网IP)。
  2. 电脑把请求发送给网关 ，也就是路由器的内网IP（192.168.1.1）。
  3. 路由器收到请求，执行 NAT 操作：
    • "改寄件人地址" ：它把数据包里的"源IP"从你电脑的 192.168.1.101，替换 成它自己的公网IP（WAN IP，例如 123.123.123.123），然后发往百度。
  4. 百度收到请求，看到是来自 123.123.123.123，于是将网页数据回复到这个地址。
  5. 回复的数据包先到达你的路由器（因为公网IP 123.123.123.123 是它的）。
  6. 路由器再执行 NAT反向操作 ：
    • "看收货人" ：它根据内部记录，知道这个回复是给之前那台电脑的，于是把"目标IP"从自己的公网IP改回 你电脑的内网IP 192.168.1.101，并把数据包交给电脑。

1.5 可路由性与全球唯一性

公网IP：就像互联网上的"身份证号"，全球唯一。任何能连接互联网的设备都可以直接访问它（除非有防火墙等策略阻挡）。数据包可以在全球互联网中被路由和传递，最终到达这个地址。

私网IP：就像公司内部的"分机号"（如 192.168.1.101），只在你的家庭或公司局域网内有效。在不同的局域网里，192.168.1.101可以被重复使用。如果你在浏览器直接输入一个私有IP（如 192.168.2.100），它只会尝试在你的内网寻找这个设备，而绝不会跑到公网上去。

你可以从任何地方通过浏览器访问 220.181.38.148（或百度域名），证明它是一个可以被全球路由和访问的地址，所以它是公网IP。

2. 动态IP与静态IP

2.1 核心区别

  • 动态IP ：IP地址由路由器自动分配，每次联网时地址可能会变。像住酒店，每次给你分配的房间可能不同。
  • 静态IP：IP地址是手动设置的，固定不变。像你买的房子，地址是永久不变的。

2.2 为什么要用动态IP？

动态IP是绝大多数普通设备和家庭网络的首选，因为它有巨大的管理优势。

  1. 方便省心，自动化管理

    • 对于路由器（或DHCP服务器）来说，自动分配IP地址比手动为每个设备设置要方便得多。你不需要任何网络知识，设备连上Wi-Fi密码就能上网。
    • 想象一下，你家里有手机、电脑、平板、智能音箱等十几台设备，如果每个都要手动设置IP地址、子网掩码、网关，会非常繁琐且容易出错。

  2. 节省IP地址资源

    • 一个局域网内的IP地址数量是有限的（通常是254个）。不是所有设备都会同时在线。动态IP机制可以让离线的设备IP地址被回收，并分配给新在线的设备，实现了IP地址的循环利用，避免了地址耗尽。

  3. 易于维护和扩展

    • 当网络结构发生变化（比如更换了路由器），你不需要重新配置所有设备的IP地址，DHCP服务器会自动处理好一切。
    • 新增设备时，即插即用，无需任何配置。

适用场景：

  • 家庭和个人用户的所有设备：电脑、手机、平板、智能电视等。
  • 公司内部员工的办公电脑、手机。
  • 所有不需要被固定地址访问的设备。

2.3 为什么要用静态IP？

静态IP通常用于提供网络服务的设备，或者需要被稳定、精准访问的设备。

  1. 提供稳定的服务（最重要原因）

    • 如果你有一台服务器（如网站服务器、文件服务器、监控录像机、游戏服务器），你需要别人能通过一个固定的地址找到它。如果它的IP地址老是变，别人就无法可靠地访问它。
    • 例如，公司内部的打印机，如果设置成静态IP，所有员工都可以在电脑上添加这个固定的IP地址来打印，而不会因为IP改变而找不到打印机。

  2. 便于网络管理和端口转发

    • 在路由器上做端口转发（将外部访问指向内部某台设备）时，你必须指定一个固定的内网IP地址。如果这个设备的IP是动态的，一旦它改变，端口转发规则就失效了。

  3. 稳定的远程访问

    • 如果你需要远程访问家里的NAS（网络附加存储）或监控摄像头，为这些设备设置静态IP（或通过DHCP绑定）是必须的，这样才能确保连接稳定。

  4. 某些网络设备的要求

    • 网络中的一些关键设备本身最好就设置成静态IP，比如路由器本身、核心交换机等。如果它们的IP地址变了，可能会导致整个网络管理混乱。

适用场景：

  • 网络基础设施：路由器、交换机。
  • 服务器：网站服务器、文件服务器、邮件服务器。
  • 共享设备：网络打印机、网络存储（NAS）。
  • 需要远程访问的设备：监控摄像头、智能家居的中控主机。

2.4 一个优秀的折中方案：DHCP静态地址绑定

在现代路由器中，有一个两全其美的功能，叫做 "DHCP保留" 或 "静态地址绑定"。

  • 原理：在路由器的DHCP服务器中，将某个设备的MAC地址（物理地址）和一个特定的IP地址绑定。
  • 好处 ：
    • 对于设备来说，它仍然使用"自动获取IP"（动态IP），完全无需手动配置，非常方便。
    • 对于路由器来说，它每次都会给这个特定的MAC地址分配同一个你预设好的IP地址。
    • 效果上，这个设备获得了一个"静态IP"，但管理上享受了动态IP的便利。

这是目前最推荐的管理方式，比如为你家的NAS、打印机设置静态IP时，优先采用这种方法。

3. 技术规范：RFC 1918 标准

3.1 RFC 1918 标准

192.168 所代表的地址范围是由一份名为 RFC 1918 的国际标准文档明确规定的。该标准预留了以下三个地址段用于私有网络：

  1. 10.0.0.0 -- 10.255.255.255（最大，约1600万个地址，常用于超大型企业）
  2. 172.16.0.0 -- 172.31.255.255（中等，约100万个地址，常用于大中型企业）
  3. 192.168.0.0 -- 192.168.255.255 （最小，约6.5万个地址，最常用于家庭和小型办公室/家庭办公室网络）
  • 当你尝试进入路由器后台设置界面（比如修改Wi-Fi密码）时，通常在浏览器输入的地址就是 192.168.1.1 或 192.168.0.1。
  • 这个地址就是路由器的局域网IP ，也称为网关地址 。你家中的所有设备（手机、电脑、电视等）获取到的IP地址，也通常是这个范围内的，例如 192.168.1.101、192.168.1.102 等。

3.2 一个常见的误解澄清

问：是不是所有以 192 开头的IP都是私有地址？
答：不是的。 只有 192.168.x.x 是私有地址。192 开头的其他地址可能是公网IP。

例如：

  • 192.168.1.1 -> 私有IP（你的路由器）
  • 192.167.1.1 -> 可能是公网IP （因为不属于 192.168.x.x 段）
  • 192.0.2.1 -> 这是公网IP，并且是用于文档和示例的保留地址。

4. IPv4和IPv6

IPv4和IPv6是互联网的"通用语言"，是给网络上每一台设备分配的唯一地址协议。IPv4是旧版本，地址即将耗尽；IPv6是新版本，提供了几乎无限的地址空间。

4.1 IPv4：传统的互联网协议

IPv4是互联网协议的第四个版本，也是目前仍在广泛使用的基石。

  1. 地址格式：

    • 由32位二进制数组成。
    • 为了便于人类读写，通常用点分十进制表示，即分成4段，每段0-255的数字。例如：192.168.1.1。
    • 示例： 11000000.10101000.00000001.00000001 -> 192.168.1.1

  2. 地址总量：

    • 2的32次方 = 大约 43亿个 唯一地址。

  3. 主要特点与局限：

    • 地址枯竭： 随着电脑、手机、平板、智能家居设备（摄像头、音箱、电视）的爆炸式增长，43亿个地址远远不够用。这是催生IPv6的最直接原因。
    • 依赖NAT技术： 为了解决地址不足，我们普遍使用网络地址转换 技术。简单说，就是让一个家庭或公司的所有设备（共用一堆私有地址，如 192.168.x.x）共享一个对外的公网IPv4地址。这就像一栋大楼只有一个公共地址（公网IP），但里面有很多房间（私有IP）。
    • 配置相对简单： 技术成熟，易于理解和配置。

4.2 IPv6：下一代互联网协议

IPv6是互联网协议的第六个版本，旨在从根本上解决IPv4地址耗尽的问题。

  1. 地址格式：

    • 由128位二进制数组成。
    • 通常用冒分十六进制表示，即分成8段，每段4个十六进制数。例如：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。
    • 为了简化，前导的0可以省略，连续的0段可以用 :: 代替（但只能用一次）。上面的地址可简写为：2001:db8:85a3::8a2e:370:7334。

  2. 地址总量：

    • 2的128次方 = 大约 340万亿万亿万亿个 地址。这是一个天文数字，形象地说："地球上的每一粒沙子都可以分配一个IP地址"。

  3. 主要特点与优势：

    • 近乎无限的地址： 彻底解决了地址耗尽问题，让"万物互联"（物联网）成为可能。每一台设备都可以拥有一个全球唯一的公网IP地址。
    • 取消NAT，端到端直接通信： 由于地址充足，不再需要NAT技术。设备之间可以直接通信，提高了效率和安全性（例如，对P2P下载、视频通话、在线游戏等更友好）。
    • 更好的性能和安全：
      • 更简化的报头： 数据包处理效率更高，速度更快。
      • 集成IPsec： 网络层认证和加密成为标准配置，提升了安全性。
    • 即插即用： 设备接入网络后能自动配置地址，更方便。

4.3 为什么我们还在用IPv4？

既然IPv6这么好，为什么我们感觉还是在用IPv4？

  1. 过渡是长期过程： 整个互联网的基础设施（路由器、交换机）、操作系统、网站和应用软件都需要同时支持IPv4和IPv6，或者完成向IPv6的迁移。这是一个巨大而缓慢的工程。
  2. NAT技术的延续： NAT技术成功地为IPv4"续了命"，延缓了地址耗尽的危机。
  3. 双栈技术： 目前大多数现代操作系统（Windows, macOS, Linux）和网络设备都支持 "双栈" ，即同时运行IPv4和IPv6协议。当你的设备访问一个网站时，它会优先尝试IPv6连接，如果失败则降级使用IPv4。你可能已经在不知不觉中使用IPv6了（可以访问 test-ipv6.com 测试一下）。

5. VMware 中 Ubuntu 虚拟机的 桥接模式

5.1 什么是桥接模式？

想象一下你的物理网络是一个社区，社区里有很多房子（设备）。

  • 你的主机（Windows 或 macOS 电脑） ：是社区里的一栋独立的房子 ，有一个唯一的门牌号（IP 地址，如 192.168.1.10）。
  • 你的路由器 ：是社区的物业管理中心 ，负责分配门牌号（通过 DHCP）和管理出入（网关功能，如 192.168.1.1）。

在桥接模式下，VMware 会在你的主机物理网卡上创建一座虚拟的"桥"。

  • Ubuntu 虚拟机 ：通过这座桥，也变成了社区里另一栋独立的房子 。它会从"物业管理中心"（路由器）那里直接申请一个属于自己的、独立门牌号 （如 192.168.1.11）。

简单比喻：

  • 桥接模式 ：虚拟机就像一台新电脑 ，直接用网线插在了你家路由器的同一个LAN口上。
  • NAT 模式：虚拟机是你主机房子里的一个"房间"，共享主机的门牌号。外面的人看不到这个房间，只能看到主机这栋房子。
  • 仅主机模式 ：虚拟机和主机自己组了一个独立的、与世隔绝的小局域网，无法连接到社区（互联网）。

5.2 桥接模式的工作原理

  1. 虚拟网桥：VMware 会创建一个虚拟的网络交换机（VMnet0），这个交换机直接"桥接"到你的物理网络适配器（有线网卡或无线网卡）上。
  2. 直接通信：虚拟机的网络数据包通过这个虚拟交换机，不经过主机的网络栈，直接发送到物理网络。
  3. 获取IP地址 ：在桥接模式下，Ubuntu 虚拟机：
    • 方式一（最常见） ：像物理机一样，向路由器发送 DHCP 请求，路由器会给它分配一个和主机在同一网段的 IP 地址。
    • 方式二：你也可以在 Ubuntu 中手动设置一个静态 IP，但必须确保它和主机在同一网段，且未被其他设备占用。
  4. 网络地位 ：在网络中的其他设备（包括你的路由器、同一局域网下的其他电脑和手机）看来，这台 Ubuntu 虚拟机就是一台真实的、独立的计算机，与你的主机拥有同等的网络地位。

5.3 如何设置桥接模式（步骤）

  1. 确保虚拟机已关闭。
  2. 在 VMware 中，选中你的 Ubuntu 虚拟机，点击 "编辑虚拟机设置"。
  3. 在硬件标签页中，选择 "网络适配器"。
  4. 在右侧"网络连接"部分，选择 "桥接模式" 。
    • 重要 ：勾选 "复制物理网络连接状态"。这个选项在你切换网络（比如从有线网络切换到Wi-Fi）时，能帮助虚拟机更好地适应网络变化。
  5. 点击确定保存设置。
  6. 启动Ubuntu虚拟机。

5.4 在Ubuntu中确认网络配置

启动后，你需要确认Ubuntu是否正确获取了IP地址。

  1. 打开终端。
  2. 输入命令：ip addr 或 ifconfig
  3. 查看输出结果。你应该会看到一个以 eth0 或 ens33 等命名的网络接口（不一定是 exact name），它有一个IP地址。
  4. 验证是否成功 ：

    • 这个IP地址应该和你的主机IP地址 在同一个网段。例如，主机IP是 192.168.1.10，那么虚拟机的IP应该是 192.168.1.x（x是2-254之间的另一个数）。

    • 尝试 ping 一下网关（通常是路由器，如 192.168.1.1）和外部网站（如 www.google.com），测试连通性。

      bash 复制代码 
      ping 192.168.1.1
ping www.google.com

5.5 桥接模式的优缺点与适用场景

优点：

  • 独立的网络身份：虚拟机拥有自己的IP，可以被局域网内的其他设备直接访问，非常适合部署服务器（如Web服务器、文件服务器）。
  • 方便的局域网通信：与同一局域网下的其他物理机、手机等进行通信和文件传输非常直接。
  • 符合真实环境：模拟了服务器在机房中的真实网络环境，适合做网络实验和服务器测试。

缺点：

  • 可能消耗IP资源：如果你的网络（如公司、学校）对IP地址有严格的管理和限制，桥接模式会多占用一个IP。
  • 可能引入安全风险：虚拟机完全暴露在局域网中，如果Ubuntu系统安全配置不当，可能成为攻击目标。
  • 依赖物理网络：如果物理主机的网络断开，虚拟机的网络也会中断。

典型适用场景：

  1. 运行服务器：在虚拟机中搭建Web服务器（Apache/Nginx）、游戏服务器、文件共享服务器（Samba），让局域网甚至互联网上的其他用户都能访问。
  2. 网络测试：需要测试网络服务、进行嗅探分析或模拟多台主机进行网络实验。
  3. 设备互联：需要让虚拟机与局域网内的智能设备（如网络打印机、NAS、物联网设备）进行通信。

6. VMware 中 Ubuntu 虚拟机的 NAT 模式

6.1 什么是 NAT 模式？

NAT 模式是 VMware 默认且最常用的网络模式，特别适合让虚拟机共享主机的网络上网。

NAT 是 网络地址转换 的缩写。理解它的最好方式依然是使用一个强大的比喻。

家庭比喻：

  • 你的主机（Windows/Mac） ：是一栋房子 。这栋房子有一个在互联网上的唯一门牌号 （公网IP ，如 123.123.123.123），这个门牌号是快递员（互联网服务器）能找到你的依据。
  • 你的路由器 ：是快递总站，负责把外界的包裹（数据包）分发给正确的房子。
  • Ubuntu 虚拟机 ：是这栋房子里的一个房间 。这个房间有一个内部房间号 （私有IP ，如 192.168.xxx.xxx）。

在 NAT 模式下，VMware 会在你的主机内部扮演一个**"迷你路由器"或"私人管家"**的角色。

  • 虚拟机上网时："房间"（虚拟机）想从网上买点东西（访问网站）。它把订单（数据包）交给"管家"（VMware的NAT服务）。
  • 管家的操作 ：管家把订单上的"寄件人"从内部房间号 （192.168.xxx.xxx）替换 成房子的公共门牌号 （123.123.123.123），然后把订单发出去。
  • 收到回件时 ：快递员（网站服务器）把包裹送到你的房子（公网IP）。管家收到包裹后，查看自己记的小本本（NAT转换表 ），知道这个包裹其实是之前那个"房间"订的，于是把包裹上的收件人改回内部房间号，再送到虚拟机手里。

整个过程，对于外面的互联网来说，它只看到了"房子"（你的主机）在活动，完全不知道房子里面还有几个"房间"（虚拟机）。

6.2 混淆的核心点：两个不同层级的"公网IP"

6.1的举例或许会使人觉得迷惑。这里对其进行补充说明。方可拨云见日。

核心结论：两个不同层级的"公网IP"

您的家庭网络其实存在两层NAT结构：

  1. 第一层（家庭级NAT） ：由您的物理路由器 完成。它让所有家庭设备（您的主机、家人的手机、平板等）共享一个家庭对外的公网IP （我们称之为 "大公网IP"）。
  2. 第二层（主机级NAT） ：由您电脑上的 VMware软件 完成。它让虚拟机共享您主机电脑在家庭局域网内的IP（这个IP其实是私有IP），而这个私有IP经过第一层NAT后，又对应着家庭的"大公网IP"。

详细分解与比喻

我们把场景细化一下：

  • 互联网服务提供商 ： 给了你一个 "大公网IP" ，比如 123.123.123.123。这是你家在整个互联网上的唯一地址。
  • 你的物理路由器 ： 它的WAN口地址是 123.123.123.123。它的LAN口地址（网关）是 192.168.1.1。
  • 你的主机电脑 ： 通过Wi-Fi或有线连接到路由器。路由器给它分配了一个家庭内网的私有IP ，比如 192.168.1.10。
  • VMware的NAT服务 ： 在主机内部创建一个虚拟网络（如 VMnet8），并充当这个虚拟网络的"迷你路由器"。
  • Ubuntu虚拟机 ： VMware的"迷你路由器"给它分配一个虚拟机内网的私有IP ，比如 192.168.100.128。

现在，我们看一个数据包从虚拟机发往百度服务器（220.181.38.148）的旅程，注意IP地址的变化：

层级一：虚拟机 -> 主机（由VMware负责）

  • 源IP： 192.168.100.128 （虚拟机的IP）
  • 目标IP： 220.181.38.148 （百度的IP）
  • 操作： 数据包到达主机的VMware NAT服务。
  • NAT转换： VMware将源IP 替换为主机在家庭网络中的IP 192.168.1.10，并记录下这个连接（创建NAT表项）。

层级二：主机 -> 互联网（由物理路由器负责）

  • 源IP： 192.168.1.10 （主机的IP）
  • 目标IP： 220.181.38.148 （百度的IP）
  • 操作： 数据包从主机网卡发出，到达物理路由器。
  • NAT转换： 路由器将源IP 替换为家庭的"大公网IP" 123.123.123.123，并记录下这个连接。

最终，百度服务器看到的数据包是：

  • 源IP： 123.123.123.123 （你家的"大公网IP"）
  • 目标IP： 220.181.38.148

百度回复时，过程正好相反，数据包先回到你的路由器，路由器根据记录转发给你的主机（192.168.1.10），主机上的VMware再根据记录转发给虚拟机（192.168.100.128）。

层级 NAT执行者 内部设备IP 共享的IP（出口IP） 外部看到的源IP
第一层（家庭网络） 物理路由器 您的主机、手机、电视等 （如 192.168.1.10） 家庭公网IP （如 123.123.123.123） 123.123.123.123
第二层（VMware NAT） VMware软件 虚拟机 （如 192.168.100.128） 主机在家庭网络中的IP （192.168.1.10） （经过第一层后变为 123.123.123.123）

当我说"NAT模式下虚拟机共享主机的公网IP"时，这里的"主机的公网IP"是一种不严谨但便于理解的简称。公网是相对于更低层级而言的。它的准确含义是：

虚拟机共享的是主机在家庭局域网层面的"出口身份"，而这个"身份"在经过物理路由器后，最终表现为家庭的"大公网IP"。

6.3 NAT 模式的工作原理

  1. 虚拟网络 ：当你安装VMware时，它会自动创建一个虚拟的局域网，通常叫做 VMnet8。这个网络是独立的。
  2. 虚拟DHCP服务器 ：VMware 会在这个虚拟网络 (VMnet8) 中运行一个虚拟的DHCP服务器，专门负责给使用NAT模式的虚拟机自动分配IP地址（通常是 192.168.xxx.xxx 段）。
  3. 虚拟NAT设备 ：VMware 同时会运行一个虚拟的NAT设备。这个设备有两个接口：
    • 一个接口连接着虚拟网络 VMnet8。
    • 另一个接口连接着你主机的物理网络。
  4. 数据流 ：
    • 出站 ：虚拟机的数据包发往 VMnet8 的网关（即虚拟NAT设备），NAT设备修改数据包的源IP地址（从虚拟机私有IP改为主机公网IP），然后通过主机的物理网卡发送到互联网。
    • 入站：只有那些由虚拟机主动发起的请求的返回数据包，才能被NAT设备根据记录正确翻译并送回给对应的虚拟机。

6.4 如何设置 NAT 模式（步骤）

NAT模式通常是VMware的默认设置，但最好检查一下：

  1. 确保你的Ubuntu虚拟机处于关闭状态。
  2. 在VMware中，选中该虚拟机，点击 "编辑虚拟机设置"。
  3. 选择 "网络适配器"。
  4. 在右侧"网络连接"部分，确保选择的是 "NAT 模式" 。
    • 同样，建议勾选 "复制物理网络连接状态"，这样在主机切换网络（有线/无线）时虚拟机能更好地适应。
  5. 点击确定。
  6. 启动Ubuntu虚拟机。系统会自动通过DHCP获取IP地址。

6.5 NAT 模式的优缺点与适用场景

优点：

  1. 共享主机IP，节省地址：多个虚拟机可以共享主机的一个公网IP上网，不会占用局域网内的其他IP地址。这在公司、学校等IP地址紧张的环境中非常有用。
  2. 天然防火墙 ：由于虚拟机隐藏在主机之后，外部网络上的设备无法直接主动访问到你的虚拟机。这提供了一个基本的安全层。
  3. 配置简单，即插即用：无需任何手动配置，虚拟机开机就能直接上网，是新手最省心的选择。
  4. 不受物理网络策略限制：只要主机能上网，虚拟机就能上。在某些需要认证的网络（如酒店、机场Wi-Fi）中，NAT模式通常能绕过认证页面（因为认证是在主机浏览器完成的）。

缺点：

  1. 外部无法直接访问虚拟机：这是优点也是缺点。如果你想在虚拟机上搭建一个Web服务器，让局域网里的朋友访问，在默认的NAT模式下会非常困难（需要做复杂的端口转发配置）。
  2. 虚拟机无法被局域网其他设备发现：虚拟机可以和主机互相访问，但局域网内的其他电脑、手机等设备无法直接ping通或访问这台虚拟机。

典型适用场景：

  • 学习和测试 ：这是最常见的场景。你只是想安装一个Ubuntu来学习Linux命令、编程、测试软件等，主要需求是让虚拟机能够访问互联网（下载更新、安装软件包）。
  • 安全上网浏览：由于有天然的网络隔离，在虚拟机中进行有风险的网页浏览或软件测试相对更安全。
  • 移动办公：当你的笔记本电脑在不同网络（家、公司、咖啡馆）之间切换时，NAT模式能保证虚拟机网络配置无需更改就能直接上网。

总结

NAT模式 是VMware中为虚拟机提供互联网接入的最便捷、最安全 的模式。它的核心思想是 "只出不进"------虚拟机可以自由访问外部网络，但外部网络不能直接发起对虚拟机的连接。

7. VMware 中 Ubuntu 虚拟机的 仅主机模式

VMware 中 Ubuntu 虚拟机的仅主机模式，这是三种主要网络模式里最封闭、最隔离的一种。

7.1 什么是仅主机模式？

让我们继续使用最直观的比喻来理解：

  • 你的主机电脑 ：是一栋独立的房子。
  • Ubuntu 虚拟机 ：是这栋房子里的一个房间。

在仅主机模式下，VMware 会在这栋房子里创建一个私密的、与世隔绝的内部网络。这个网络只存在于你的主机内部。

  • 这个房间（虚拟机）和房子（主机）之间 ：可以有一条私密的内部电话线，它们俩可以自由通话。
  • 这个房间（虚拟机）和外界（互联网、家庭局域网里的其他设备） ：完全断绝联系。没有门，没有窗，也没有路通向外面。

简单来说：仅主机模式创建了一个绝对私有的网络环境，只允许虚拟机和宿主机之间相互通信，虚拟机既不能访问互联网，也不能被局域网内的其他设备访问。

7.2 仅主机模式的工作原理

  1. 创建虚拟私有网络 ：VMware 会自动创建一个虚拟网络（通常是 VMnet1），这个网络是纯虚拟的，不绑定到主机的任何物理网卡（有线或无线网卡）。因此，数据包根本无法被发送到物理网络上去。
  2. 虚拟DHCP服务器 ：VMware 会在这个虚拟网络 (VMnet1) 中运行一个虚拟的DHCP服务器，为虚拟机自动分配IP地址（通常是 192.168.xxx.xxx 段，但会和NAT模式下的 VMnet8 网段不同）。
  3. 主机虚拟适配器 ：VMware 会在主机的操作系统中创建一个虚拟的网络适配器（比如叫 "VMware Network Adapter VMnet1"），并给它分配一个与虚拟机在同一网段的IP地址（例如 192.168.100.1）。
  4. 通信路径 ：
    • 虚拟机 <-> 主机 ：虚拟机通过虚拟交换机 VMnet1 将数据包发送到主机的虚拟网卡 VMnet1，从而实现通信。
    • 虚拟机 <-X-> 外部世界 ：数据包到达 VMnet1 后便戛然而止，因为没有通往物理网络的路径。

7.3 如何设置仅主机模式（步骤）

  1. 确保你的 Ubuntu 虚拟机处于关闭状态。
  2. 在 VMware 中，选中该虚拟机，点击 "编辑虚拟机设置"。
  3. 选择 "网络适配器"。
  4. 在右侧"网络连接"部分，选择 "仅主机模式"。
  5. 点击确定。
  6. 启动 Ubuntu 虚拟机。系统会自动获取到一个与主机虚拟网卡在同一网段的IP地址。

7.4 验证连接性

启动后，在 Ubuntu 终端中执行 ip addr 或 ifconfig 命令，你会看到一个IP地址，例如 192.168.100.128。

现在可以进行以下测试：

  1. 测试虚拟机到主机的连通性：

    • 在 Ubuntu 终端中，ping 主机的虚拟网卡IP（默认网关，通常是 192.168.xxx.1，可以在主机系统的网络连接设置里查到 VMnet1 的IP）。
    bash 复制代码 
    ping 192.168.100.1
    • 如果 ping 通，说明仅主机网络的基础通信是正常的。

  2. 测试主机到虚拟机的连通性：

    • 在你的主机上，打开命令提示符或终端，ping 虚拟机的IP。
    bash 复制代码 
    ping 192.168.100.128
    • 同样应该能 ping 通。

  3. 测试虚拟机到互联网的连通性（必定失败）：

    • 在 Ubuntu 终端中，尝试 ping 一个外网地址。
    bash 复制代码 
    ping 8.8.8.8
ping www.baidu.com
    • 这些命令会失败，并显示"网络不可达"或超时。这正好证明了仅主机模式的隔离性。

7.5 仅主机模式的优缺点与适用场景

优点：

  1. 极致的安全与隔离：这是最大的优点。虚拟机被完全封闭在一个沙箱中，绝对无法从互联网上受到攻击，也不会意外访问外网。非常适合进行恶意软件分析、安全测试。
  2. 稳定的实验环境：网络环境纯粹由软件虚拟化，不受主机物理网络状态（断网、Wi-Fi切换）的任何影响。虚拟机与主机之间的网络连接永远是稳定的。
  3. 方便的文件共享：由于虚拟机和主机可以互相通信，你可以非常方便地设置文件夹共享，或者使用FTP/SFTP等工具在虚拟机和主机之间传输文件，而无需担心外部干扰。

缺点：

  1. 无法访问互联网：这是最明显的缺点。虚拟机不能浏览网页、不能下载更新、不能安装在线软件包（除非通过主机代理或先下载到主机再共享进去）。
  2. 无法与局域网其他设备通信：虚拟机不能和你局域网里的打印机、NAS或其他电脑通信。

典型适用场景：

  1. 搭建安全的实验/测试环境：当你需要测试一个不确定的软件、脚本或进行网络实验时，仅主机模式可以确保实验过程不会影响你的主机或外部网络。
  2. 模拟封闭的内网环境：用于学习和搭建某些不需要连接互联网的分布式系统或集群，模拟一个与公网物理隔离的私有数据中心。
  3. 恶意软件分析：安全研究人员常用此模式来分析病毒、木马的行为，因为病毒无法将敏感数据外传到互联网，也无法从互联网下载更多恶意组件。
  4. 离线开发与测试：进行纯粹的离线软件开发或测试，确保所有依赖都在内部解决。

8. 模式选择总结

仅主机模式 是VMware中最封闭、最安全 的网络连接方式。它创建了一个纯净的、自包含的虚拟网络，只允许虚拟机和宿主机之间相互访问。

选择指南：

  • 你需要一个绝对安全、与世隔绝 的环境进行实验或测试 -> 选择仅主机模式。
  • 你的虚拟机需要访问互联网 -> 选择NAT模式 。
    NAT模式 是VMware中为虚拟机提供互联网接入的最便捷、最安全 的模式。它的核心思想是 "只出不进"------虚拟机可以自由访问外部网络，但外部网络不能直接发起对虚拟机的连接。
  • 你的虚拟机需要作为独立的服务器被局域网内其他设备访问 -> 选择桥接模式。
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