详解虚拟机NAT网络连接方式

虚拟机上网，哪种方式最常见，又最容易让人困惑？答案多半是NAT。从原理上看，NAT兼顾了配置简便与隔离性，但对新手来说，背后的数据流转过程总像隔着一层纱。下面从最基础的类比讲起，尽量把这件事说清楚。

假设有一位R老师，带着三个班——a班、b班、c班。每个班内部，同学之间喊名字就能交流，这就像计算机在同一个网段里通过广播通信。但班与班之间就不行了——隔着墙，a班喊b班的名字，对方根本听不见。这对应着不同网段的计算机无法直接通信。要跨班交流，只能由R老师充当传话人：a班的同学把话告诉R老师，R老师再转告给b班的同学。

把这个例子映射到网络世界：

• 学校 → 互联网
• 班 → 网段
• 学生 → 计算机
• 老师（传话人）→ 虚拟的NAT服务器

虚拟机用NAT上网的方式，和例子中的第二种交流方式非常相似。而桥接模式则对应第一种——本班内直接呼喊。如果安装了虚拟系统并选择NAT模式，虚拟的NAT服务器就承担了R老师的角色，负责虚拟机（a班的同学）和互联网上的计算机（c班的同学）之间的通信。

有了图，说明起来就方便了。NAT上网方式有两个显著特点：

• 主机的虚拟网卡不用手动设置（默认自动获得IP地址）
• 虚拟系统中的网卡也不用手动设置（默认自动获得）

这两条成立的前提是，虚拟的DHCP服务器正常工作。下面再配两张图：

看了这三个图，基本逻辑已经清楚了。但光看图还不够，再来做个验证。图中192.168.2.2相当于R老师的地位，也就是虚拟NAT服务器（图1已经标出），图3则规范了NAT的IP地址。下面看看宿主机和虚拟机的实际IP配置：

主机的ipconfig（图4）：

虚拟机的ipconfig（图5）：

现在用一个命令来证明虚拟机上网确实是通过NAT服务器192.168.2.2。这个命令就是tracert，它用来显示数据包到达目标主机所经过的路径，包括每个节点的IP和耗时，比ping详细得多，适合排查大型网络问题。

在虚拟机上执行tracert baidu.com，看看数据包如何到达百度，路径中是否包含192.168.2.2（虚拟NAT服务器）。

VMware虚拟网络相关知识

1. 虚拟网桥

通过虚拟网桥把虚拟机的虚拟网卡连接到宿主机的物理网卡上，从而将虚拟机接入宿主机所在的外部网络。如果宿主机有多个物理网卡，可以采用定制配置，创建另外的虚拟网桥来连接其他物理网卡。

2. 宿主机虚拟网卡

安装VMware后，右键“网上邻居”→“属性”，在网络连接窗口中会看到两块虚拟网卡：VMware Network Adapter VMnet1（仅供仅宿主机网络使用）和VMware Network Adapter VMnet8（供NAT网络使用）。右键查看属性，可以在“常规”标签下看到虚拟网卡的全称。也可以在宿主机命令提示符中输入ipconfig获取更详细的信息。

3. NAT设备

NAT即网络地址翻译。当宿主机在外部只拥有一个IP时，借助NAT设备，虚拟机也能连接到外部网络。在宿主机“管理工具”→“服务”中，可以看到多了一个名为VMware NAT Service的服务，说明它已被安装为系统服务。

4. VMware DHCP服务

DHCP（动态主机配置协议）服务为没有桥接到外部网络的虚拟机提供IP地址。采用桥接模式的虚拟机，其IP地址直接由宿主机所在外部网络的DHCP服务器分配。

下图是VMware提供的虚拟网卡示意（请点击查看大图）：