一、Linux Bridge网桥管理

网络虚拟化是虚拟化技术中最复杂的部分,也是非常重要的资源。

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VM2 的虚拟网卡 vnet1 也连接到了 br0 上。 现在 VM1 和 VM2 之间可以通信,同时 VM1 和 VM2 也都可以与外网通信。

查看网络状态:

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brct的一些常用命令:

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[root@localhost network-scripts]# brctl --help
Usage: brctl [commands]
commands:
addbr <bridge> #增加网桥
delbr <bridge> #删除网桥
addif <bridge> <device> #连接网口与网桥
delif <bridge> <device> 删除网口与网桥的链接
show [ <bridge> ]
[root@localhost network-scripts]#
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二、Vlan介绍

   LAN 表示 Local Area Network,本地局域网,通常使用 Hub 和 Switch 来连接 LAN 中的计算机。一般来说,两台计算机连入同一个 Hub 或者 Switch 时,它们就在同一个 LAN 中。

  一个 LAN 表示一个广播域。 其含义是:LAN 中的所有成员都会收到任意一个成员发出的广播包。

  VLAN 表示 Virtual LAN。一个带有 VLAN 功能的switch 能够将自己的端口划分出多个 LAN。计算机发出的广播包可以被同一个 LAN 中其他计算机收到,但位于其他 LAN 的计算机则无法收到。 简单地说,VLAN 将一个交换机分成了多个交换机,限制了广播的范围,在二层将计算机隔离到不同的 VLAN 中。

  比方说,有两组机器,Group
A 和 B,我们想配置成 Group A 中的机器可以相互访问,Group B 中的机器也可以相互访问,但是 A 和 B
中的机器无法互相访问。 一种方法是使用两个交换机,A 和 B 分别接到一个交换机。 另一种方法是使用一个带 VLAN 功能的交换机,将 A 和 B
的机器分别放到不同的 VLAN 中。

  VLAN 的隔离是二层上的隔离,A 和 B 无法相互访问指的是二层广播包(比如 arp)无法跨越 VLAN 的边界。但在三层上(比如IP)是可以通过路由器让 A 和 B 互通的。

现在的交换机几乎都是支持 VLAN 的。

  通常交换机的端口有两种配置模式: Access 和 Trunk。如下图

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  Access 口(封装在一个vlan口
  这些端口被打上了 VLAN 的标签,表明该端口属于哪个
VLAN。 不同 VLAN 用 VLAN ID 来区分,VLAN ID 的 范围是 1-4096。 Access
口都是直接与计算机网卡相连的,这样从该网卡出来的数据包流入 Access 口后就被打上了所在 VLAN 的标签。 Access 口只能属于一个 VLAN

  Trunk 口(任何vlan口都可以通过
  假设有两个交换机 A 和 B。 A 上有 VLAN1(红)、VLAN2(黄)、VLAN3(蓝);B 上也有 VLAN1、2、3,那如何让 AB 上相同 VLAN 之间能够通信呢?

  办法是将 A 和 B 连起来,而且连接 A 和 B 的端口要允许 VLAN1、2、3 三个 VLAN 的数据都能够通过。这样的端口就是Trunk口了。 VLAN1, 2, 3 的数据包在通过 Trunk 口到达对方交换机的过程中始终带着自己的 VLAN 标签。

三、Linux Bridge实现Vlan原理

KVM 虚拟化环境下实现 VLAN 架构,如下图

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eth0 是宿主机上的物理网卡,有一个命名为 eth0.10 的子设备与之相连。 eth0.10 就是 VLAN 设备了,其 VLAN
ID 就是 VLAN 10。 eth0.10 挂在命名为 brvlan10 的 Linux Bridge 上,虚机 VM1 的虚拟网卡
vent0 也挂在 brvlan10 上。

这样的配置其效果就是: 宿主机用软件实现了一个交换机(当然是虚拟的),上面定义了一个 VLAN10。 eth0.10,brvlan10 和
vnet0 都分别接到 VLAN10 的 Access口上。而 eth0 就是一个 Trunk 口。VM1 通过 vnet0
发出来的数据包会被打上 VLAN10 的标签。

eth0.10 的作用是:定义了 VLAN10
brvlan10 的作用是:Bridge 上的其他网络设备自动加入到 VLAN10 中

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如图ens37充当交换机的角色,添加两个网口ens37.10和ens37.20 ,再网口上分别添加上brvlan-10和brvlan-20的网桥,然后分别连接上电脑。

可以发现在不同vlan口的两台电脑无法ping通,就实现了在同一局域网内限制互相通信的功能,这在企业中有着很实际的应用。

如果有需求连接外网的话可以另外添加网卡。

四、Linux Bridge实现Vlan

(1)查看核心是否提供VLAN 功能,执行

# dmesg | grep -i 802      

或者检查/proc/net/vlan目录是否存在
如果沒有提供VLAN 功能,/proc/net/vlan目录是不存在的。

[root@localhost network-scripts]# cd /proc/net/vlan
[root@localhost vlan]# ls
br1.10 br1.20 config        #此目录下保存在创建的网桥等内容

如果8021q模块没有载入系统,则可以通过使用modprobe模组命令载入802.1q模组,

並且利用lsmod命令确认模组是否已经载入到核心内。

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# modprobe 8021q          #加载

[root@localhost ~]# lsmod | grep 8021q  
8021q 33208 0
garp 14384 1 8021q
mrp 18542 1 8021q    

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设置开机载入8021q模块(可选)

在/etc/sysconfig/modules下增加一个8021q.modules文件,文件内容为modprobe 8021q
 vim /etc/sysconfig/modules/8021q.modules
modprobe 8021q

(2)安装查看用于查看Vlan配置的工具————vconfig
提前上传好vconfig-1.9-16.el7.x86_64.rpm

[root@localhost ~]# yum -y localinstall vconfig

(3)创建vlan接口
创建vlan接口前,在设备上添加一块网卡ens37.

1.执行:  nmtui ,进入编辑网卡界面

2.我添加了四块网卡,这里选择有线连接1默认为添加的第一个网卡。

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3.更改配置名称为ens37,然后确认就添加成功了

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当然也可以直接创建ifcfg-ens37的文件进行编辑配置。

4.对已经添加的ifcfg-ens37文件稍作更改

ip获取方式改为static,其他不动

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4)在ens37网卡的基础之上建立ens37.10和ens37.20网口

vconfig  add  网卡 vid

[root@localhost network-scripts]# vconfig add ens37 10
Added VLAN with VID == 10 to IF -:ens37:-
[root@localhost network-scripts]# vconfig add ens37 20
Added VLAN with VID == 20 to IF -:ens37:-

5)配置ens37.10和ens37.20的文件

cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens37 ifcfg-ens37.10

vim ifcfg-ens37.10    #注意ifcfg-的前缀

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VLAN=yes
TYPE=vlan
PHYSDEV=ens37
VLAN_ID=10
NAME=ens37.10
ONBOOT=yes
ZONE=trusted
DEVICE=ens37.10
BRIDGE=brvlan-10
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vim ifcfg-ens37.20

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VLAN=yes
TYPE=vlan
PHYSDEV=ens37
VLAN_ID=20
NAME=ens37.20
ONBOOT=yes
ZONE=trusted
DEVICE=ens37.20
BRIDGE=brvlan-20
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6)建立brvlan-10和brvlan-20的网桥

brctl  addbr  bridge名

[root@localhost network-scripts]# brctl addbr brvlan-10
[root@localhost network-scripts]# brctl addbr brvlan-20

7)配置添加网桥的配置文件

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编辑网桥brvlan-10配置文件:
#vim ifcfg-brvlan-10
TYPE=bridge
BOOTPROTO=static
NAME=brvlan-10
DEVICE=brvlan-10

ONBOOT=yes 编辑网桥brvlan-20配置文件:
#vim ifcfg-brvlan-20
TYPE=bridge
BOOTPROTO=static
NAME=brvlan-20
DEVICE=brvlan-20

ONBOOT=yes
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然后查看网桥连接状态

brctl show

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[root@localhost network-scripts]# brctl show
bridge name bridge id STP enabled interfaces
br0 8000.000c29e7d62c no ens33
brvlan-10 8000.000000000000 no
brvlan-20 8000.000000000000 no
virbr0 8000.5254001b9b1c yes virbr0-nic
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8) 将网桥brvlan-10接到ens37.10口brvlan-20接到ens37.20上

[root@localhost network-scripts]# brctl addif brvlan-10 ens37.10
[root@localhost network-scripts]# brctl addif brvlan-20 ens37.20

9)再次查看

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[root@localhost network-scripts]# brctl show
bridge name bridge id STP enabled interfaces
br0 8000.000c29e7d62c no ens33
brvlan-10 8000.000c29e7d636 no ens37.10
brvlan-20 8000.000c29e7d636 no ens37.20
virbr0 8000.5254001b9b1c yes virbr0-nic
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10)重启网卡,查看网卡状态

如下图:

可以看到配置的网卡和网桥都成功显示并且是up状态

有时候状态为down而不是up

可以尝试重启或者进入nmtui界面激活。

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[root@localhost network-scripts]# ifconfig
br0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet 192.168.253.165 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.253.255
inet6 fe80::20c:29ff:fee7:d62c prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether 00:0c:29:e7:d6:2c txqueuelen 1000 (Ethernet)
RX packets 56 bytes 3902 (3.8 KiB)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 82 bytes 13996 (13.6 KiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0 brvlan-10: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet6 fe80::3c:ecff:fe3f:388a prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether 02:3c:ec:3f:38:8a txqueuelen 1000 (Ethernet)
RX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 8 bytes 656 (656.0 B)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0 brvlan-20: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet6 fe80::9087:b7ff:fe9b:28c8 prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether 92:87:b7:9b:28:c8 txqueuelen 1000 (Ethernet)
RX packets 0 bytes 0 (0.0 B)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 8 bytes 656 (656.0 B)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0 ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
ether 00:0c:29:e7:d6:2c txqueuelen 1000 (Ethernet)
RX packets 106948 bytes 147633162 (140.7 MiB)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 30428 bytes 2175888 (2.0 MiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0 ens37.10: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet6 fe80::20c:29ff:fee7:d636 prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether 00:0c:29:e7:d6:36 txqueuelen 1000(Ethernet)
RX packets 0 bytes 0(0.0 B)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 16 bytes 1312(1.2KiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0 ens37.20: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet6 fe80::20c:29ff:fee7:d636 prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether 00:0c:29:e7:d6:36 txqueuelen 1000(Ethernet)
RX packets 0 bytes 0(0.0 B)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 16 bytes 1312(1.2KiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0 virbr0: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500
inet 192.168.122.1 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.122.255
ether 52:54:00:1b:9b:1c txqueuelen 1000(Ethernet)
RX packets 0 bytes 0(0.0 B)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 0 bytes 0(0.0 B)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0 vnet1: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
inet6 fe80::fc54:ff:fef8:ca47 prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
ether fe:54:00:f8:ca:47 txqueuelen 1000(Ethernet)
RX packets 638 bytes 50738(49.5KiB)
RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
TX packets 1641 bytes 128613(125.5KiB)
TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
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11)来到图形化界面

启动两个虚拟机vm1和vm2

vm1选择网桥brvlan-10和ens37.10口,启动

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vm2选择网桥brvlan-20和ens37.20接口,启动

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12)进入虚拟机后配置一个ip地址,与另一台相同网段

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2.ipv4选择手动配置,然后激活。

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3、重新启动网卡,vm2同理。

4、在vm1上执行:

ping 192.168.75.5

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可以看到无法连通,说明vlan实验成功!!

13)如果有需要让两台虚拟机通信的话可以改为同一个网桥网口。

如果有连通外网的需求的话可以添加一个网卡ens33,网桥为br0

六、网卡配置bond(绑定)

(1)网卡bond(绑定),也称作网卡捆绑。就是将两个或者更多的物理网卡绑定成一个虚拟网卡。网卡是通过把多张网卡绑定为一个逻辑网卡,实现本地网卡的冗余,带宽扩容和负载均衡,在应用部署中是一种常用的技术。

多网卡绑定实际上需要提供一个额外的软件的bond驱动程序实现。通过驱动程序可以将多块网卡屏蔽。对TCP/IP协议层只存在一个Bond网卡,在Bond程序中实现网络流量的负载均衡,即将一个网络请求重定位到不同的网卡上,来提高总体网络的可用性。

(2)网卡绑定的目的
   1.提高网卡的吞吐量。
   2.增强网络的高可用,同时也能实现负载均衡。

(3)网卡配置bond(绑定)bond模式:

1、Mode=0(balance-rr) 表示负载分担round-robin,平衡轮询策略,具有负载平衡和容错功能
bond的网卡MAC为当前活动的网卡的MAC地址,需要交换机设置聚合模式,将多个网卡绑定为一条链路。

2、Mode=1(active-backup) 表示主备模式具有容错功能,只有一块网卡是active,另外一块是备的standby,这时如果交换机配的是捆绑,将不能正常工作,因为交换机往两块网卡发包,有一半包是丢弃的。
    
3、Mode=2(balance-xor) 表示XOR Hash负载分担(异或平衡策略),具有负载平衡和容错功能
每个slave接口传输每个数据包和交换机的聚合强制不协商方式配合。(需要xmit_hash_policy)。

4、Mode=3(broadcast)  表示所有包从所有interface发出,广播策略,具有容错能力,这个不均衡,只有冗余机制...和交换机的聚合强制不协商方式配合

5、Mode=4(802.3ad) 表示支持802.3ad协议(IEEE802.3ad 动态链接聚合) 和交换机的聚合LACP方式配合(需要xmit_hash_policy)。

6、Mode=5(balance-tlb) 适配器传输负载均衡,并行发送,无法并行接收,解决了数据发送的瓶颈。 是根据每个slave的负载情况选择slave进行发送,接收时使用当前轮到的slave。

7、Mode=6(balance-alb) 在5的tlb基础上增加了rlb。适配器负载均衡模式并行发送,并行接收数据包

5和6不需要交换机端的设置,网卡能自动聚合。4需要支持802.3ad。0,2和3理论上需要静态聚合方式,但实测中0可以通过mac地址欺骗的方式在交换机不设置的情况下不太均衡地进行接收。

常用的有三种:

mode=0:平衡负载模式,有自动备援,但需要”Switch”支援及设定。

mode=1:自动备援模式,其中一条线若断线,其他线路将会自动备援。

mode=6:平衡负载模式,有自动备援,不必”Switch”支援及设定。

 

bond驱动程序实现vlan

1.删除上文配置的ens37.10和20网口以及创建的网桥brvlan-10和20

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删除网桥与网口的链接
brctl delif brvlan-10 ens37.10
brctl delif brvlan-20 ens37.20
删除网桥
brctl delbr brvlan-10
brctl delbr brvlan-10
删除网口
vconfig rem ens37.10
vconfig rem ens37.20
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2.brctl  show 查看连接是否被删除

ip a  查看网卡是否还显示

3.如果没有删除成功,执行 nmtui:

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4.查看配置文件信息,网口和网桥文件被删除成功了。

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[root@localhost network-scripts]# ls
ifcfg-br0 ifdown-isdn ifup-bnep ifup-routes
ifcfg-ens33 ifdown-post ifup-eth ifup-sit
ifcfg-ens37 ifdown-ppp ifup-ib ifup-Team
ifcfg-lo ifdown-routes ifup-ippp ifup-TeamPort
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5.接下来编辑bond配置文件(绑定4块网卡)

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[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-ens37
[root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-ens37 ifcfg-ens38
[root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-ens37 ifcfg-ens39
[root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-ens37 ifcfg-ens40
[root@localhost network-scripts]# cat ifcfg-ens37
TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=none
DEVICE=ens37
ONBOOT=yes
MASTER=bond0
SLAVE=yes
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6.然后导入模块

[root@localhost network-scripts]# modprobe bonding

7.配置bond0,设置连接网桥为br1

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DEVICE=bond0
TYPE=Bond
NAME=bond0
BONDING_MASTER=yes
BOOTPROTO=static
USERCTL=no
ONBOOT=yes
BONDING_OPTS="mode=6 miimon=100"
BRIDGE=br1
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8.创建网口

vconfig  add  br1 10

vconfig  add  br1 20

9.将网桥与虚拟vlan网口连接

brctl addif brvlan-10 br1.10
brctl addif brvlan-20 br1.20

10)查看网卡连接状态

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[root@localhost network-scripts]# brctl show
bridge name bridge id STP enabled interfaces
br0 8000.000c29e7d62c no ens33
br1 8000.26adea6b6ef7 no bond0
brvlan-10 8000.000c29e7d636 no br1.10
brvlan-20 8000.000c29e7d636 no br1.20
virbr0 8000.5254001b9b1c yes virbr0-nic
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和网卡状态

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17: brvlan-10: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN qlen 1000
link/ether 00:0c:29:e7:d6:36 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet6 fe80::20c:29ff:fee7:d636/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
18: brvlan-20: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN qlen 1000
link/ether 00:0c:29:e7:d6:36 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet6 fe80::20c:29ff:fee7:d636/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
22: bond0: <BROADCAST,MULTICAST,MASTER,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue master br1 state UP qlen 1000
link/ether 26:ad:ea:6b:6e:f7 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
27: br1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP qlen 1000
link/ether 26:ad:ea:6b:6e:f7 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.20.1/24 brd 192.168.20.255 scope global br1
valid_lft forever preferred_lft forever
inet 192.168.30.1/24 brd 192.168.30.255 scope global br1
valid_lft forever preferred_lft forever
inet 192.168.40.1/24 brd 192.168.40.255 scope global br1
valid_lft forever preferred_lft forever
inet 192.168.50.1/24 brd 192.168.50.255 scope global br1
valid_lft forever preferred_lft forever
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11)在图形化界面中选择虚拟网络接口

首先两台虚拟机都选择bond0接口

发现可以互相通信

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12)如果需要无法通信的话

一台选择br1.10 网桥brvlan-10

另一台选择br1.20  网桥brvlan-20

05-11 21:45