TAP（Network TAP）和TUN（Network TUNnel）
TAP（Network TAP）和TUN（Network TUNnel）是Linux系統(tǒng)中的兩種虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它們提供了一種軟件定義網(wǎng)絡(luò)的機(jī)制，用于在操作系統(tǒng)層面實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隔離和通信。
TAP（Network TAP）：
TAP設(shè)備是一種虛擬以太網(wǎng)適配器，它可以模擬一個(gè)物理的以太網(wǎng)接口。
TAP設(shè)備工作在OSI模型的第二層，可以接收和發(fā)送以太網(wǎng)幀。
TAP設(shè)備通常用于虛擬化和網(wǎng)絡(luò)測(cè)試等場(chǎng)景，可以用于創(chuàng)建虛擬機(jī)、容器等網(wǎng)絡(luò)隔離環(huán)境。
TUN（Network TUNnel）：
TUN設(shè)備是一種虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它在內(nèi)核層面實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)隧道功能。
TUN設(shè)備工作在OSI模型的第三層，可以接收和發(fā)送IP數(shù)據(jù)包。
TUN設(shè)備通常用于創(chuàng)建VPN（Virtual Private Network）連接、隧道協(xié)議（如GRE、IPsec等）以及其他網(wǎng)絡(luò)隧道技術(shù)。
總結(jié)起來，TAP設(shè)備模擬以太網(wǎng)接口，在第二層工作，適用于創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。而TUN設(shè)備實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隧道功能，在第三層工作，適用于創(chuàng)建VPN連接和隧道協(xié)議。這兩種設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)虛擬化和網(wǎng)絡(luò)隔離方面起到了重要的作用，并且在Linux系統(tǒng)中可以通過相關(guān)的工具和驅(qū)動(dòng)進(jìn)行配置和使用。
TAP和TUN設(shè)備的工作原理可以通過以下兩個(gè)示例來解釋：
TAP設(shè)備示例： 假設(shè)我們有兩臺(tái)虛擬機(jī)A和B，它們需要進(jìn)行通信并且需要在網(wǎng)絡(luò)層面進(jìn)行隔離。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，我們可以創(chuàng)建兩個(gè)TAP設(shè)備：tapA和tapB，并將它們分別關(guān)聯(lián)到虛擬機(jī)A和B中。
當(dāng)虛擬機(jī)A發(fā)送一個(gè)以太網(wǎng)幀時(shí)，操作系統(tǒng)將該幀發(fā)送給tapA設(shè)備。tapA設(shè)備會(huì)將以太網(wǎng)幀的數(shù)據(jù)包提取出來，將數(shù)據(jù)包通過操作系統(tǒng)內(nèi)核的網(wǎng)絡(luò)棧處理，然后將處理后的數(shù)據(jù)包發(fā)送到虛擬機(jī)B所關(guān)聯(lián)的tapB設(shè)備。虛擬機(jī)B會(huì)接收到這個(gè)數(shù)據(jù)包并進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)了虛擬機(jī)A和虛擬機(jī)B之間的通信。
這樣，我們通過創(chuàng)建TAP設(shè)備并將其關(guān)聯(lián)到虛擬機(jī)中，實(shí)現(xiàn)了虛擬機(jī)之間的隔離和通信。TAP設(shè)備在操作系統(tǒng)中工作在第二層，模擬了一個(gè)物理的以太網(wǎng)接口。
TUN設(shè)備示例： 假設(shè)我們需要在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間建立一個(gè)VPN連接，將兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全隔離并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，我們可以創(chuàng)建兩個(gè)TUN設(shè)備：tunA和tunB，并在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上分別配置這些設(shè)備。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A上的應(yīng)用程序發(fā)送一個(gè)IP數(shù)據(jù)包時(shí)，操作系統(tǒng)將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給tunA設(shè)備。tunA設(shè)備會(huì)將IP數(shù)據(jù)包提取出來，并根據(jù)VPN協(xié)議的規(guī)則進(jìn)行加密和封裝，生成一個(gè)新的封裝后的數(shù)據(jù)包。這個(gè)封裝后的數(shù)據(jù)包可以在公共網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸，以達(dá)到安全隔離的目的。
在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)B上，tunB設(shè)備接收到這個(gè)封裝后的數(shù)據(jù)包，并將其解封裝和解密，還原為原始的IP數(shù)據(jù)包。然后操作系統(tǒng)將這個(gè)IP數(shù)據(jù)包傳遞給應(yīng)用程序進(jìn)行處理。這樣，我們通過創(chuàng)建TUN設(shè)備和VPN協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)A和B之間的安全通信。
這個(gè)示例說明了TUN設(shè)備在操作系統(tǒng)中工作在第三層，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)隧道功能，可以用于創(chuàng)建VPN連接和隧道協(xié)議。它將原始的IP數(shù)據(jù)包進(jìn)行封裝和解封裝，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的隔離和通信。
