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虚拟世界的MAC地址
先看一下真实世界的MAC地址是如何分配,如何保证没有重复的。
每块网卡都有一个MAC地址,MAC地址是一个6字节、也即48bit的数据。前3字节称为OUI
,是由IEEE组织注册给网络设备生产商的;每个厂商拥有一个或多个OUI,彼此不同。后三字节则是由网络设备生产商分配给自己生产的每一个拥有MAC地址的设备,互不重复。
在VM的世界中,每一台拥有虚拟NIC(网卡)的设备当然也拥有MAC地址。这虚拟网卡的MAC地址,当然也是按照规定,前三字节为OUI,后三字节逐一分配给每个设备。
由于虚拟网卡的”制造商“是VMware,XenSource,微软
等虚拟平台软件的生产商,OUI当然就分配给了他们。
VMware VM所使用的OUI
按照VMware ESX 3的[Server Configuration Guide
]的说法,VMware的使用下面的三个OUI作为VM的MAC地址:
-
00:0C:29 – 用于自动生成的MAC地址
-
00:50:56 – 用于手动设置的MAC地址
- 00:05:69 – 曾经用于旧版本的VM(大约是在ESX 1.5的时代),在ESX 3中已经不再使用
但是在实际应用上,我发现00:50:56这一MAC地址段并不是完全用于手动设置的MAC地址:
- 00:50:56:00:00:00 – 00:50:56:3F:FF:FF
这一段MAC地址可以用于手动设置的MAC地址
- 00:50:56:40:00:00 – 00:50:56:FF:FF:FF
这一段(我的推测,不一定准确),则是用于ESX 3上的自动生成的MAC地址(包括VM和Service Console)
MAC地址的生成
OUI有了,后三字节如何生成呢?要知道虚拟机是经常被创建和销毁的,这一点不像实体PC。网卡生产商可以计算每年生产多少块网卡,从而为每块网卡分配不同的MAC地址; VMware却不可能计算出每年有多少台VM、有多少块虚拟网卡被创建。
VMware ESX
Server的算法是,使用散列算法,通过VM的UUID来生成MAC地址。VM的UUID是每一台VM特有的、128bit的ID,是由ESX
Server硬件SMBIOS的UUID、加上VM的路径生成的。因此,一台虚拟机的虚拟网卡的MAC地址就与下面四个因素有关:
- VMware的OUI
- Host (ESX Server)的SMBIOS中的UUID
- VM在服务器上的路径
- 网卡的实体名 (Entity Name),用来确保同一VM上的不同网卡有不同的MAC地址
MAC地址冲突的检测与解决
MAC地址一旦生成,就不会再有变化,除非上面所述的四项因素发生改变(最可能发生的就是第三项,VM在服务器上的路径改变)。
尽管如此,由于散列算法本身的特征,还是有万一发生MAC地址冲突的可能(可能性极小,和年末ジャンボ中头彩的几率差不多)。ESX
Server会不断跟踪和检测运行中和挂起(Suspend)的VM,以保证没有MAC地址冲突。但是已经关闭电源的VM是不在检查对象之内的。
因此,万一一台VM启动时ESX检测到MAC地址冲突,它会分配给VM的虚拟网卡一个新的MAC地址。所以从这个意义上说,VM的MAC地址是可能发生变化的——只是这个概率实在太小。
手动指定MAC地址
手动指定MAC地址仅用于一些极其特殊的情况,通常是进行P2V的时候。例如,某物理服务器上的软件,其License已经与该服务器的MAC地址
绑定,如果MAC地址改变则软件无法运行;再如,某些底层网络软件以MAC地址来鉴别机器时,为了不做更改能够继续使用,在P2V的时候也要手动指定
MAC地址。
打开一个VM的.vmx文件,可以看到如下设置:(如果有多块NIC的话,那么就会有ethernet0、ethernet1、ethernet2……)
ethernet0.addressType = "generated"
ethernet0.generatedAddress = "00:0c:29:9b:fb:18"
这说明该NIC是自动生成的MAC地址。只需如下更改即可变为手动分配的MAC地址:
ethernet0.addressType = "static"
ethernet0.address = "00:50:56:00:00:01"
其中的00:50:56:00:00:01就是手动指定的MAC地址。
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