Hyper-V 虛擬網路交換器設定

說明 hyper-v 裡的三種虛擬網路設定差異，實作三個虛擬網路交換器實驗，讓虛擬機器互連。

1. 私人虛擬交換器：二台虛擬機互連
2. 內部虛擬交換器：二台虛擬機互連且 Host 也可連 二台虛擬機
3. 外部虛擬交換器：讓虛擬機設定跟 Host 主機的相同 IP 區段，Host 與虛擬機互連

三種虛擬交換器

• 外部(External)：會橋接到實體機器的網路卡，讓虛擬機可以透過實體機的網路卡連線到外部網路
• 內部(Internal)：可以跟所有虛擬機器互通，且可以和宿主主機網路互通
• 私人(Private)：虛擬機器的網路設定在相同區段時可以透過這個虛擬交換器互通

實驗環境

• Host:　Windows 10 Pro (IP:192.168.100.1)
• Hyper-V: 二台虛擬機
  1. win2019: Windows 2019 Standard (IP: 192.168.200.2)
  2. ubuntu1804: Ubuntu 18.04.1 (IP: 192.168.200.3)

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實驗1：私人虛擬交換器

IP Address:

• win2019: 192.168.200.2
• ubuntu1804: 192.168.200.3

Step 1.1. 新增「虛擬交換器」

新增一個私人虛擬交換器(Private Virtual Switch)，名稱為「PrivateSwitch」

New-VMSwitch -Name 'PrivateSwitch' -SwitchType Private

Step 1.2. 查看 win2019 虛擬機的網路介面卡設定，將其改成 PrivateSwitch

Get-VM "win2019" | Get-VMNetworkAdapter

Get-VM "win2019" | Get-VMNetworkAdapter | Connect-VMNetworkAdapter -SwitchName "PrivateSwitch"

Get-VM "win2019" | Get-VMNetworkAdapter

Step 1.3. 查看 ubuntu1804 虛擬機的網路介面卡設定，將其改成 PrivateSwitch

Get-VM "ubuntu1804" | Get-VMNetworkAdapter

Get-VM "ubuntu1804" | Get-VMNetworkAdapter | Connect-VMNetworkAdapter -SwitchName "PrivateSwitch"

Get-VM "ubuntu1804" | Get-VMNetworkAdapter

Step 1.4. 設定 win2019 虛擬機的網路介面卡 IP Address

   Description . . . . . . . . . . . : Microsoft Hyper-V Network Adapter
   DHCP Enabled. . . . . . . . . . . : No
   IPv4 Address. . . . . . . . . . . : 192.168.200.2
   Subnet Mask . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0
   Default Gateway . . . . . . . . . : 192.168.200.1
   DNS Servers . . . . . . . . . . . : 192.168.200.1

Step 1.5. 設定 ubuntu1804虛擬機的網路介面卡 IP Address

   Description . . . . . . . . . . . : Microsoft Hyper-V Network Adapter
   DHCP Enabled. . . . . . . . . . . : No
   IPv4 Address. . . . . . . . . . . : 192.168.200.3
   Subnet Mask . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0
   Default Gateway . . . . . . . . . : 192.168.200.1
   DNS Servers . . . . . . . . . . . : 192.168.200.1

查看網路介面卡名稱

ifconfig

這裡我要修改的目標網路介面卡名稱是 eth0

在 ubuntu1804 透過 netplan 修改網卡設定。

# 備份原本的設定檔
sudo cp /etc/netplan/50-cloud-init.yaml /etc/netplan/50.cloud-init.yaml.bak

編輯 50-cloud-init.yaml，將 50-cloud-init.yaml 設定改成下面內容

network:
    ethernets:
        eth0:
            addresses: [192.168.200.3/24]
            gateway4: 192.168.200.1
            nameservers:
                    addresses: [192.168.200.1]
            dhcp4: no
    version: 2

套用設定

# 檢查設定
sudo netplan --debug apply
# 套用設定
sudo netplan apply

Step 1.6. 測試連線，win2019 ping ubuntu1804

在 win2019 開啟命令提示字元

ping 192.168.200.3

應該回應正常

Step 1.7. 測試連線，ubuntu1804 ping win2019

在 ubuntu1804 的 Terminal

ping 192.168.200.2

測試連到 win2019，此時連線應該會失敗，win2019 沒有回應，是因為預設 windows 伺服器會開啟防火牆，所以 ICMP 是會被擋掉的。這裡測試時可以暫時停用防火牆。

在 win2019 虛擬機中執行，停用防火牆：

Set-NetFirewallProfile -Profile Domain,Public,Private -Enabled False

再一次測試 ubuntu1804 ping win2019，應該成功了

ping 192.168.200.2

在 win2019 虛擬機中執行，啟用防火牆：

Set-NetFirewallProfile -Profile Domain,Public,Private -Enabled True

如果要啟用 ICMP 通過防火牆，可以用下面命令

New-NetFirewallRule -DisplayName "Allow inbound ICMPv4" -Direction Inbound -Protocol ICMPv4 -IcmpType 8 -RemoteAddress <localsubnet> -Action Allow
New-NetFirewallRule -DisplayName "Allow inbound ICMPv6" -Direction Inbound -Protocol ICMPv6 -IcmpType 8 -RemoteAddress <localsubnet> -Action Allow

或

#IPv4
netsh advfirewall firewall add rule name="ICMP Allow incoming V4 echo request" protocol="icmpv4:8,any" dir=in action=allow

#IPv6
netsh advfirewall firewall add rule name="ICMP Allow incoming V6 echo request" protocol="icmpv6:8,any" dir=in action=allow

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實驗二：內部虛擬交換器

IP Address:

• Host: 192.168.100.1, vEthernet (InternalSwitch): 192.168.200.1
• win2019: 192.168.200.2
• ubuntu1804: 192.168.200.3

Step 2.1. 新增內部虛擬交換器

New-VMSwitch -Name 'InternalSwitch' -SwitchType Internal

執行後會新增一個名稱為vEthernet (InternalSwitch)的網路介面卡

Step 2.2. 設定 vEthernet (InternalSwitch) 的 IP Address

New-NetIPAddress -IPAddress 192.168.200.1 -PrefixLength 24 -InterfaceAlias “vEthernet (InternalSwitch)”

然後配置將在虛擬交換器上運行的NAT網路的網路地址; 這是虛擬機將在抽象虛擬交換機中使用的私有地址範圍。請注意，上一步中的IPv4地址必須在此範圍內。

New-NetNAT -Name "NATNetwork" -InternalIPInterfaceAddressPrefix 192.168.200.0/24

Step 2.3. 查看 win2019 虛擬機的網路介面卡設定，將其改成 InternalSwitch

Get-VM "win2019" | Get-VMNetworkAdapter

Get-VM "win2019" | Get-VMNetworkAdapter | Connect-VMNetworkAdapter -SwitchName "InternalSwitch"

Get-VM "win2019" | Get-VMNetworkAdapter

Step 2.4. 查看 ubuntu1804 虛擬機的網路介面卡設定，將其改成 InternalSwitch

Get-VM "ubuntu1804" | Get-VMNetworkAdapter

Get-VM "ubuntu1804" | Get-VMNetworkAdapter | Connect-VMNetworkAdapter -SwitchName "InternalSwitch"

Get-VM "ubuntu1804" | Get-VMNetworkAdapter

Step 2.5. 設定 win2019 虛擬機的網路介面卡 IP Address

   Description . . . . . . . . . . . : Microsoft Hyper-V Network Adapter
   DHCP Enabled. . . . . . . . . . . : No
   IPv4 Address. . . . . . . . . . . : 192.168.200.2
   Subnet Mask . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0
   Default Gateway . . . . . . . . . : 192.168.200.1
   DNS Servers . . . . . . . . . . . : 192.168.200.1

這裡 Gateway 和 DNS 是指定 vEthernet (InternalSwitch)的網路介面卡 IP

Step 2.6. 設定 ubuntu1804虛擬機的網路介面卡 IP Address(設定方式參考 Step 1.5)

   Description . . . . . . . . . . . : Microsoft Hyper-V Network Adapter
   DHCP Enabled. . . . . . . . . . . : No
   IPv4 Address. . . . . . . . . . . : 192.168.200.3
   Subnet Mask . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0
   Default Gateway . . . . . . . . . : 192.168.200.1
   DNS Servers . . . . . . . . . . . : 192.168.200.1

這裡 Gateway 和 DNS 是指定 vEthernet (InternalSwitch)的網路介面卡 IP

測試連線

先暫時停用 host 和 win2019 的防火牆

Set-NetFirewallProfile -Profile Domain,Public,Private -Enabled False

測試連線：win2019 ping ubuntu1804

ping 192.168.200.3

測試連線：win2019 ping host

ping 192.168.100.1

測試連線：ubuntu1804 ping win2019

ping 192.168.200.2

測試連線：ubuntu1804 ping host

ping 192.168.100.1

測試連線：host ping ubuntu1804

ping 192.168.200.3

測試連線：host ping win2019

ping 192.168.200.2

測試完，記得再啟用防火牆

Set-NetFirewallProfile -Profile Domain,Public,Private -Enabled True

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實驗三：外部虛擬交換器

此範例只示範設定 win2019 使用外部虛擬交換器連線

IP Address:

• Host: 被橋接後原設定套用到 vEthernet (ExternalSwitch), vEthernet (ExternalSwitch): 192.168.100.1
• win2019: 192.168.100.2

Step 3.1. 新增外部虛擬交換器

New-VMSwitch -Name 'ExternalSwitch' -NetAdapterName 'Ethernet' -AllowManagementOS $true

-Name: 要新增的虛擬交換器名稱 ExternalSwitch -NetAdapterName: 透過Ethernet 的網路卡橋接連線 -AllowManagementOS: 允許

Step 3.2. 查看 win2019 虛擬機的網路介面卡設定，將其改成 ExternalSwitch

Get-VM "win2019" | Get-VMNetworkAdapter

Get-VM "win2019" | Get-VMNetworkAdapter | Connect-VMNetworkAdapter -SwitchName "ExternalSwitch"

Get-VM "win2019" | Get-VMNetworkAdapter

Step 3.2. 修改 win2019 的 IP Address

如果外部 DHCP 配發 IP ，則 win2019 虛擬機中網路介面卡的 IP 與 DNS 可自動取得。

若要指定IP，則依Host 主機的網路介面卡設定方式設定，例如：

   Description . . . . . . . . . . . : Microsoft Hyper-V Network Adapter
   DHCP Enabled. . . . . . . . . . . : No
   IPv4 Address. . . . . . . . . . . : 192.168.100.2
   Subnet Mask . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0
   Default Gateway . . . . . . . . . : 192.168.100.254
   DNS Servers . . . . . . . . . . . : 168.95.1.1

這裡的範例 DNS Servers 是指定成 Hinet 的 168.95.1.1。也可以指定成你慣用或自架的 DNS。

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參考：

• 微軟文件新增虛擬交換器
• What is the Hyper-V Virtual Switch and how does it work? 28 Jun 2016 by Eric Siron
• Managing the Hyper-V Default Switch in Windows 10 version 1709 and higher with PowerShell MIKE F ROBBINS NOVEMBER 8, 2018
• Windows Server 2012 新手村 (05) 規劃與設定 Hyper-V 虛擬網路