本篇文章給大家分享的是有關(guān)如何解析Linux tun/tap，小編覺得挺實用的，因此分享給大家學(xué)習(xí)，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

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Linux tun/tap 詳解

> 在計算機網(wǎng)絡(luò)中，tun與tap是操作系統(tǒng)內(nèi)核中的虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。不同于普通靠硬件網(wǎng)絡(luò)適配器實現(xiàn)的設(shè)備，這些虛擬的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備全部用軟件實現(xiàn)，并向運行于操作系統(tǒng)上的軟件提供與硬件的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備完全相同的功能。

tun/tap是什么？

tun是網(wǎng)絡(luò)層的虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，可以收發(fā)第三層數(shù)據(jù)報文包，如IP封包，因此常用于一些點對點IP隧道，例如OpenVPN，IPSec等。

tap是鏈路層的虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，等同于一個以太網(wǎng)設(shè)備，它可以收發(fā)第二層數(shù)據(jù)報文包，如以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀。Tap最常見的用途就是做為虛擬機的網(wǎng)卡，因為它和普通的物理網(wǎng)卡更加相近，也經(jīng)常用作普通機器的虛擬網(wǎng)卡。

如何操作tun/tap？

Linux tun/tap可以通過網(wǎng)絡(luò)接口和字符設(shè)備兩種方式進行操作。

當應(yīng)用程序使用標準網(wǎng)絡(luò)接口socket API操作tun/tap設(shè)備時，和操作一個真實網(wǎng)卡無異。

當應(yīng)用程序使用字符設(shè)備操作tun/tap設(shè)備時，字符設(shè)備即充當了用戶空間和內(nèi)核空間的橋梁直接讀寫二層或三層的數(shù)據(jù)報文。在 Linux 內(nèi)核 2.6.x 之后的版本中，tun/tap 對應(yīng)的字符設(shè)備文件分別為：

tun：/dev/net/tun
tap：/dev/tap0

當應(yīng)用程序打開字符設(shè)備時，系統(tǒng)會自動創(chuàng)建對應(yīng)的虛擬設(shè)備接口，一般以tunX和tapX方式命名，虛擬設(shè)備接口創(chuàng)建成功后，可以為其配置IP、MAC地址、路由等。當一切配置完畢，應(yīng)用程序通過此字符文件設(shè)備寫入IP封包或以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，tun/tap的驅(qū)動程序會將數(shù)據(jù)報文直接發(fā)送到內(nèi)核空間，內(nèi)核空間收到數(shù)據(jù)后再交給系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧進行處理，最后網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧選擇合適的物理網(wǎng)卡將其發(fā)出，到此發(fā)送流程完成。而物理網(wǎng)卡收到數(shù)據(jù)報文時會交給網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧進行處理，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧匹配判斷之后通過tun/tap的驅(qū)動程序?qū)?shù)據(jù)報文原封不動的寫入到字符設(shè)備上，應(yīng)用程序從字符設(shè)備上讀取到IP封包或以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，最后進行相應(yīng)的處理，收取流程完成。

> 注意：當應(yīng)用程序關(guān)閉字符設(shè)備時，系統(tǒng)也會自動刪除對應(yīng)的虛擬設(shè)備接口，并且會刪除掉創(chuàng)建的路由等信息。

tun/tap的區(qū)別

tun/tap 雖然工作原理一致，但是工作的層次不一樣。

tun是三層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，收發(fā)的是IP層數(shù)據(jù)包，無法處理以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，例如OpenVPN的路由模式就是使用了tun網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，OpenVPN Server重新規(guī)劃了一個網(wǎng)段，所有的客戶端都會獲取到該網(wǎng)段下的一個IP，并且會添加對應(yīng)的路由規(guī)則，而客戶端與目標機器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)報文都要經(jīng)過OpenVPN網(wǎng)關(guān)才能轉(zhuǎn)發(fā)。

tap是二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，收發(fā)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，擁有MAC層的功能，可以和物理網(wǎng)卡通過網(wǎng)橋相連，組成一個二層網(wǎng)絡(luò)。例如OpenVPN的橋接模式可以從外部打一條隧道到本地網(wǎng)絡(luò)。進來的機器就像本地的機器一樣參與通訊，絲毫看不出這些機器是在遠程。如果你有使用過虛擬機的經(jīng)驗，橋接模式也是一種十分常見的網(wǎng)絡(luò)方案，虛擬機會分配到和宿主機器同網(wǎng)段的IP，其他同網(wǎng)段的機器也可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問到這臺虛擬機。

使用方式

Linux 提供了一些命令行程序方便我們來創(chuàng)建持久化的tun/tap設(shè)備，但是如果沒有應(yīng)用程序打開對應(yīng)的文件描述符，tun/tap的狀態(tài)一直會是DOWN，還好的是這并不會影響我們把它當作普通網(wǎng)卡去使用。

使用ip tuntap help查看使用幫助

Usage: ip tuntap { add | del | show | list | lst | help } [ dev PHYS_DEV ]
	[ mode { tun | tap } ] [ user USER ] [ group GROUP ]
	[ one_queue ] [ pi ] [ vnet_hdr ] [ multi_queue ] [ name NAME ]

Where:	USER  := { STRING | NUMBER }
	GROUP := { STRING | NUMBER }

示例

# 創(chuàng)建 tap 
ip tuntap add dev tap0 mode tap 
# 創(chuàng)建 tun
ip tuntap add dev tun0 mode tun 

# 刪除 tap
ip tuntap del dev tap0 mode tap
# 刪除 tun
ip tuntap del dev tun0 mode tun

tun/tap 設(shè)備創(chuàng)建成功后可以當作普通的網(wǎng)卡一樣使用，因此我們也可以通過ip link命令來操作它。

# 例如使用ip link命令也可以刪除tun/tap設(shè)備
ip link del tap0
ip link del tun0

以上就是如何解析Linux tun/tap，小編相信有部分知識點可能是我們?nèi)粘９ぷ鲿姷交蛴玫降摹ＯＭ隳芡ㄟ^這篇文章學(xué)到更多知識。更多詳情敬請關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道。

分享標題：如何解析Linuxtun/tap
轉(zhuǎn)載來源：http://www.chinadenli.net/article10/jdhigo.html

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