Netzwerke mit Virtualbox

Bei der Einstellung NAT erhält der Adapter des Gasts per NAT (NAT steht für Network Address Translation) Zugriff auf das Netzwerk, an das der Host angeschlossen ist, der Gast kann aber umgekehrt von außen oder vom Hostsystem nicht erreicht werden.

In den VM-Einstellungen richtet man unter Netzwerk bei einem Adapter mit der Einstellung NAT unter „Erweitert“ eine Portweiterleitung ein. Zum Beispiel eine Weiterleitung des Host-Ports 8080 auf den Gast-Port 8000, womit der Gast auf diesem Port erreichbar wird.

Mit Ruby kann man ohne vorherige Konfiguration einen Webserver (WEBrick-HTTP-Server) in einer Virtuelle Maschine (VM) betreiben. Falls Ruby noch nicht installiert sein sollte, kann dies unter debian-basierten Systemen wie Ubuntu mit den folgenden beiden Befehlen eingerichtet werden:

Nun kann ein Verzeichnis srv mit einer Datei index.html angelegt werden und mit Ruby ein Webserver gestartet werden.

Die Portweiterleitung kann mit curl auf dem Hostsystem getestet werden. Das Programm ist für alle gängigen Betriebssysteme verfügbar. In dem Buch „Everything curl“ ist eine umfassende Dokumentation des Befehls curl enthalten. Unter debian-basierten Systemen kann curl mit

installiert werden.

Eine zweite Möglichkeit ist, die Adresse http://localhost:8080 in einem Browser auf dem Hostsystem aufzurufen.

Die Portweiterleitung ist aber nicht nur lokal über die Loopback-Schnittstelle gültig, sondern auch über die Netzwerkschnittstelle des Hosts, die mit dem pysischen Netzwerkadapter verknüpft ist. Diese kann mit ipconfig (Windows), ifconfig (Max OS X) oder ip -4 addr (Linux) ermittelt werden.

Ein internes Netzwerk ist ein virtuelles Netzwerk, an dem ausschließlich Virtuelle Maschinen angebunden werden können. Im VirtualBox Manager wird dazu zwei oder mehreren ausgeschalteten VMs ein zusätzlicher Netzwerk-Adapter mit demselben internen Netzwerknamen hinzugefügt. Im Gegensatz zu der Standardoption NAT erhalten die Schnittstellen zunächst keine IP-Adressen, so dass diese entweder manuell vergeben werden müssen (siehe unten) oder ein DHCP-Server für dieses interne Netz eingerichtet werden muss. Insofern eignet sich dieser Modus besonders, um z. B. die Einrichtung eines DHCP-Servers oder eines Domänencontrollers in einem virtuellen Netzwerk auszuprobieren und zu testen.

Im folgenden werden zwei Linux-VMs benötigt, dazu kann z. B. eine bestehende, ausgeschaltete VM im Virtualbox Manager geklont werden.

Die Systeme haben nun eine zusätzliche Netzwerkschnittstelle, der noch keine IPv4-Adresse zugeordnet wurde. Um Informationen über Netzwerkschnittstellen zu erhalten und diese zu konfigurieren, gibt es unter unix-artigen Systeme u. a. den Befehl ip. Unter Windows gibt es den Befehl ipconfig, der eine ähnliche Funktionalität hat. Im Beispiel hat die neue Schnittstelle den Namen enp0s8.

Nun wird beiden Gästen den Schnittstellen, die am internen Netzwerk angeschlossen sind, jeweils mit ip eine IP-Adresse zugeordnet. Das verwendete Netzwerk darf noch nicht vergeben sein. Da die Schnittstelle enp0s3 per NAT bereits mit dem Netzwerk 10.0.2.0/24 verbunden ist, wird mit der IP-Adresse 10.0.3.10/24 ein Netzwerk gewählt, dass noch frei ist.

Die zweite VM erhält die IP-Adresse 10.0.3.11/24. Mit dem Befehl ping kann schließlich überprüft werden, ob die erste VM unter der IP-Adresse 10.0.3.10/24 erreichbar ist.

Zunächst wird im VirtualBox Manager unter Datei → Einstellungen → Netzwerk ein NAT-Netzwerk eingerichtet, z. B. mit dem Subnetz 10.0.5.0/24 und DHCP. Bei den VMs muss nun jeweils an einem Netzwerk-Adapter die Einstellung NAT-Netzwerk gesetzt werden. Aufgrund der DHCP-Unterstützung werden den Schnittstellen automatisch IP-Adressen zugeordnet. Die angeschlossenen Gäste können über das NAT-Netzwerk sowohl untereinander kommunizieren als auch Systeme außerhalb des Netzwerkes erreichen, die über die Netzwerkadapter des Hosts-Systems erreichbar sind. Die Gäste sind aber umgekehrt von außen oder dem Hostsystem ohne Port-Weiterleitung nicht erreichbar.

Bei der Netzwerkbrücke erhält der Gast direkten Zugriff auf das Host-Netzwerk, so als wäre er dort direkt angeschlossen. Falls auf dem Host-Netzwerk ein DHCP-Server die IP-Adressen verwaltet, so erhält der Gast auch eine eigenständige IP-Adresse, die vom Hostsystem abweicht. Aufgrund der direkten Anbindung an das Host-Netzwerk ist die Netzwerkbrücke für einige Experimente, insbesondere mit DHCP, nicht geeignet.

Ähnlich wie beim internen Netzwerk muss im Virtualbox Manager unter „Globale Tools“ zunächst ein Host-only-Netzwerk (optional mit DHCP-Server) erstellt werden. Dann kann in den Einstellungen der abgeschalteten VMs jeweils ein Adapter als Host-only-Adapter konfiguriert werden.

Auch das Hostsystem erhält automatisch eine virtuelle Netzwerk-Schnittstelle und, falls der DHCP-Server für das Host-only-Netzwerk aktiviert ist, auch automatisch eine IP-Adresse für diese Schnittstelle.

Die angeschlossenen Gäste und das Hostsystem haben nun ein gemeinsames internes Netzwerk, das mit anderen Netzen nicht verbunden ist. Dieser Modus eignet sich wie auch das interne Netzwerk oder das NAT-Netzwerk sehr gut für Experimente. Das Host-only-Netzwerk ermöglicht es, dass man auch das Hostsystem ohne Port-Weiterleitung zum Testen und zur Diagnose einsetzen kann.