在现代网络环境中，虚拟局域网（VLAN）是一种非常实用的技术，它能够将一个物理网络划分为多个逻辑子网，从而提高网络的安全性和管理效率。对于某些资源有限的场景，比如只有一块网卡的情况下，仍然可以通过软件配置的方式实现VLAN的功能。本文将详细介绍如何在Ubuntu系统中利用单网卡实现VLAN效果。
准备工作
在开始之前，请确保您的Ubuntu系统已经安装了`vlan`工具包。如果尚未安装，可以使用以下命令进行安装：
```bash
sudo apt update
sudo apt install vlan
```
配置单网卡支持VLAN
1. 加载8021q模块
VLAN功能依赖于Linux内核中的8021q模块。首先需要确认该模块是否已加载。可以通过以下命令检查：
```bash
lsmod | grep 8021q
```
如果没有显示任何信息，则需要手动加载该模块：
```bash
sudo modprobe 8021q
```
为了保证系统重启后依然生效，可以将`8021q`添加到`/etc/modules`文件中：
```bash
echo "8021q" | sudo tee -a /etc/modules
```
2. 创建VLAN接口
假设您的网卡名称为`eth0`，并且您希望创建两个VLAN接口`eth0.10`和`eth0.20`，分别对应VLAN ID 10和20。可以使用`ip link add`命令来创建这些接口：
```bash
sudo ip link add link eth0 name eth0.10 type vlan id 10
sudo ip link add link eth0 name eth0.20 type vlan id 20
```
3. 启用VLAN接口
创建完成后，需要启用这些VLAN接口以使其正常工作：
```bash
sudo ip link set eth0.10 up
sudo ip link set eth0.20 up
```
4. 配置IP地址
接下来，分别为每个VLAN接口分配IP地址。例如：
```bash
sudo ip addr add 192.168.10.1/24 dev eth0.10
sudo ip addr add 192.168.20.1/24 dev eth0.20
```
5. 验证配置
使用`ping`命令测试VLAN之间的连通性。例如：
```bash
ping 192.168.10.2
ping 192.168.20.2
```
持久化配置
上述配置仅在当前会话中有效。为了使配置在系统重启后仍然生效，可以编辑`/etc/network/interfaces`文件（适用于较旧版本的Ubuntu）或使用`netplan`工具（适用于较新版本的Ubuntu）。
对于旧版Ubuntu
编辑`/etc/network/interfaces`文件，添加如下
```plaintext
auto eth0
iface eth0 inet manual
auto eth0.10
iface eth0.10 inet static
vlan-raw-device eth0
address 192.168.10.1
netmask 255.255.255.0
auto eth0.20
iface eth0.20 inet static
vlan-raw-device eth0
address 192.168.20.1
netmask 255.255.255.0
```
然后重启网络服务：
```bash
sudo systemctl restart networking
```
对于新版Ubuntu
使用`netplan`工具时，编辑`/etc/netplan/`目录下的配置文件，例如`01-netcfg.yaml`，添加如下
```yaml
network:
version: 2
ethernets:
eth0:
dhcp4: no
vlans:
vlan10:
id: 10
link: eth0
addresses:
- 192.168.10.1/24
vlan20:
id: 20
link: eth0
addresses:
- 192.168.20.1/24
```
应用配置并重启网络：
```bash
sudo netplan apply
```
总结
通过以上步骤，我们可以在Ubuntu系统中利用单网卡实现VLAN的效果。这种方法不仅节省了硬件成本，还能满足特定场景下的网络需求。希望本文对您有所帮助！
