Einrichten einer bridged IPv4 und IPv6 in Ubuntu für die Virtualisierung mit QEMU

Einführung

In diesem Tutorial lernst du, wie du ein Netzwerk-Setup einrichtest, bei dem der Host und eine virtuelle Maschine (Gast) über eine gemeinsame Bridge im gleichen Subnetz verbunden sind. Am Ende sollte die Konfiguration in etwa so aussehen:

HOST:

behält seine Haupt-IPv4-Adresse
bekommt IPv6::2/64

GAST:

kriegt die zusätzliche einzelne IPv4-Adresse im Bridged-Modus
kein IPv6, weil das Subnetz der Haupt-IPv4-Adresse zugewiesen ist

Um das zu erreichen, wird eine virtuelle Bridge eingerichtet, die die Hauptschnittstelle übernimmt (gebridget zu enp7s0).

Informationen zu einem gerouteten Setup (Host und Gast in unterschiedlichen Subnetzen), gibt es in diesem Tutorial.

Voraussetzungen

Der Server hat 1 physische Uplink-Schnittstelle – enp7s0 mit der MAC-Adresse AA:BB:CC:DD:EE:FF
Der Server hat eine Haupt-IPv4-Adresse (enp7s0)
Der Server hat eine zusätzliche einzelne IPv4-Adresse (die virtuelle MAC-Adresse 00:50:56:00:11:22 wurde schon über das Robot-Konto zugewiesen)
Der Server hat ein /64 IPv6-Subnetz für den HOST
In diesem Beispielszenario verwenden wir reguläres qemu in der Konsole

Beispiel-Benennungen

2001:db8:1234::   # Placeholder for public IPv6 network of the server
10.0.0.168        # Placeholder for main IPv4
10.0.10.135       # Placeholder for additional single IPv4
10.10.10.128/29   # Placeholder for additional IPv4 Network
AA:BB:CC:DD:EE:FF # Placeholder for MAC address of physical interface and main IPv4
00:50:56:00:11:22 # Placeholder for virtual MAC address of additional single IP address

Hinweis: Der im Beispiel gezeigte Startbefehl dient nur zur Veranschaulichung und stellt keine Anleitung dar.

Schritt 1 – Netplan auf HOST konfigurieren

nano /etc/netplan/01-netcfg.yaml

network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    enp7s0:
      dhcp4: no
      dhcp6: no
  bridges:
    vibr0:
      interfaces: [enp7s0]
      macaddress: AA:BB:CC:DD:EE:FF # MAC address of the physical network interface of the HOST uplink
      addresses:
        - 10.0.0.168/32          # Main IPv4 for the HOST
        - 2001:db8:1234::2/64    # Main IPv6/64 subnet for the HOST
                                 # Additional IP for the VM is not configured on HOST
      routes:
        - on-link: true
          to: 0.0.0.0/0
          via: 10.0.0.129        # Gateway IPv4 of the main IPv4 address
        - to: default
          via: fe80::1           # Default Hetzner IPv6 gateway
      nameservers:
        addresses:
          - 185.12.64.2          # Nameservers from installimage process
          - 2a01:4ff:ff00::add:1 # Nameservers from installimage process
          - 185.12.64.1          # Nameservers from installimage process
          - 2a01:4ff:ff00::add:2 # Nameservers from installimage process

Schritt 2 – Tap-Schnittstelle auf HOST einrichten

Führe folgende Befehle aus, um HOST und GUEST zu verbinden.

Diese Einstellung bleibt nach einem Neustart nicht erhalten.

ip tuntap add dev tap0 mode tap user $(whoami)
ip link set tap0 up
ip link set tap0 master vibr0

Um dies dauerhaft zu machen, kannst du eine Servicedatei verwenden:

nano /etc/systemd/system/tap0.service

[Unit]
Description=Persistent tap0 interface
After=network-pre.target
Before=network.target
Wants=network.target

[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/usr/sbin/ip tuntap add dev tap0 mode tap user root
ExecStartPost=/usr/sbin/ip link set tap0 up
ExecStartPost=/usr/sbin/ip link set tap0 master vibr0
ExecStop=/usr/sbin/ip link set tap0 down
ExecStopPost=/usr/sbin/ip tuntap del dev tap0 mode tap
RemainAfterExit=yes

[Install]
WantedBy=multi-user.target

systemctl daemon-reload
systemctl enable tap0.service

Wichtiger Hinweis: Im Service-Beispiel wird der Benutzer „root“ definiert. Bitte passe den Benutzer so an, dass er mit dem Benutzer übereinstimmt, der die VM später in der Produktion ausführen wird. Mögliche Änderung:? Bitte ändere den Benutzer zu der Person, die in Zukunft Root sein soll.

Schritt 3 – VM starten

qemu-system-x86_64 \
  -enable-kvm \
  -smp 4            `### 4 CPU cores` \
  -m 4096           `### 4GB RAM` \
  -cpu host         `### Use the native CPU architecture` \
  -hda vm0.vpc      `### Virtual HDD file for the OS in this case` \
  -usbdevice tablet `### Emulate USB tablet for HID input (optional)` \
  -k en-us          `### Keyboard layout (optional)` \
  -vnc 127.0.0.1:1  `### Launch VNC for visualistation (optional) - Please set up an encrypted tunnel to not expose the unencrypted VNC connection!` \
  -monitor stdio    `### Launch qemu in interactive mode - Allow adjustments to the VM on the fly)` \
  -netdev tap,id=net0,ifname=tap0,script=no,downscript=no   `### Assign a network device to the VM via the tap0 you created earlier` \
  -device virtio-net-pci,netdev=net0,mac=00:50:56:00:11:22  `### Directly start the VM with the correct virtual MAC to prevent abuse due to unallowed mac`

Schritt 4 – netplan von GUEST konfigurieren

nano /etc/netplan/01-netcfg.yaml

network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    ens3:                           # Network identifier of the VM according to predictable naming scheme
      macaddress: 00:50:56:00:11:22 # MAC address of the physical network interface of the HOST uplink
      addresses:
        - 10.0.10.135/32            # The single IPv4 dddress for the GUEST
                                    # No IPv6 - IPv6 net is assigned to physical mac address
      routes:
        - to: default               # Default 0.0.0.0/0 route
          via: 10.0.0.129           # Gateway of the single IPv4
          on-link: true             # Required for IPv4/32 configuration
      nameservers:
        addresses:
          - 185.12.64.1             # Nameservers from installimage process
          - 185.12.64.2             # Nameservers from installimage process

Die Bridged-Konfiguration lässt es nicht zu, dass das Haupt-IPv6-/64-Subnetz sowohl auf dem Host als auch in der VM genutzt wird. Das IPv6-Subnetz wird über seine eindeutige MAC-Adresse genau an eine IPv4-Adresse weitergeleitet. Du kannst das Routing-Ziel in deinem Robot-Konto ändern.

Melde dich bei deinem Hetzner Robot-Konto an. Geh dann zu „Server“ > [wähle deinen Server aus] > „IPs“.

Sobald du mindestens 2 IPv4-Adressen mit einer zugewiesenen MAC-Adresse hast, siehst du hinter dem IPv6-Subnetz einen kleinen Button, mit dem du eine Ziel-MAC-Adresse festlegen kannst. Wenn du diese auf deine zusätzliche IPv4-Adresse einstellst, kannst du dein IPv6-Subnetz in deinem GUEST verwenden, aber nicht mehr auf dem HOST.

Ergebnis

Nach Abschluss dieser Schritte sind Host und virtuelle Maschine erfolgreich über eine Bridge verbunden und befinden sich im selben Subnetz. Der Host behält seine Haupt-IPv4-Adresse und erhält eine eigene IPv6-Adresse aus dem /64-Subnetz, während der Gast eine separate IPv4-Adresse über die Bridge nutzt. Das Setup ermöglicht eine direkte Kommunikation zwischen Host und Gast ohne zusätzliche Routing-Konfiguration.

Einrichten einer bridged IPv4 und IPv6 in Ubuntu für die Virtualisierung mit QEMU

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