Jednym z pierwszych pytań, które pojawia się przy pracy z VirtualBoxem, jest wybór odpowiedniego trybu sieci dla maszyny wirtualnej. W ustawieniach sieci bardzo często spotykamy dwie opcje: NAT oraz mostkowana karta sieciowa, czyli Bridged Adapter.

Na pierwszy rzut oka obie opcje mogą wydawać się podobne, bo w obu przypadkach maszyna wirtualna może mieć dostęp do internetu. Różnica jest jednak dość istotna, szczególnie wtedy, gdy chcemy łączyć się z maszyną wirtualną z innego komputera, testować usługi sieciowe albo budować własne środowisko laboratoryjne.

W tym artykule pokażę, czym różni się NAT od Bridged i kiedy warto wybrać jedno, a kiedy drugie ustawienie.

Założenie początkowe

Zakładamy, że mamy komputer fizyczny, na którym zainstalowany jest VirtualBox. Ten komputer będziemy nazywać gospodarzem albo hostem.

Na tym komputerze uruchamiamy maszynę wirtualną, czyli system gościa. Może to być na przykład Ubuntu Server, Debian, Windows albo dowolny inny system operacyjny.

Zakładamy też, że komputer gospodarza ma dostęp do internetu.

NAT – domyślne i bezpieczne ustawienie

Tryb NAT jest domyślnym ustawieniem sieci w VirtualBoxie. Oznacza to, że jeżeli utworzysz nową maszynę wirtualną i niczego nie zmienisz w ustawieniach sieci, to najczęściej będzie ona działała właśnie w trybie NAT.

W tym trybie maszyna wirtualna może korzystać z internetu przez komputer gospodarza. Działa to podobnie jak w domowej sieci, gdzie urządzenia korzystają z routera. W tym przypadku takim pośrednikiem jest VirtualBox.

Maszyna wirtualna dostaje prywatny adres IP z wewnętrznego mechanizmu VirtualBoxa. Może wychodzić do internetu, pobierać aktualizacje, instalować pakiety i łączyć się z zewnętrznymi serwerami.

Przykład:

• instalujesz Ubuntu Server w VirtualBoxie,
• ustawienie sieci zostawiasz jako NAT,
• system ma internet,
• możesz wykonać apt update,
• możesz pobierać pakiety,
• ale inne komputery w Twojej sieci domowej nie widzą bezpośrednio tej maszyny.

To bardzo dobre ustawienie na początek. Szczególnie wtedy, gdy chcesz po prostu uruchomić system, zainstalować aktualizacje i nie interesuje Cię jeszcze komunikacja z innymi komputerami w sieci.

Co jest ograniczeniem trybu NAT?

Najważniejsze ograniczenie jest takie, że maszyna wirtualna jest schowana za mechanizmem NAT. Dla Twojej sieci domowej nie jest widoczna tak, jak normalny komputer podłączony do routera.

Jeżeli na maszynie wirtualnej uruchomisz serwer WWW, SSH albo inną usługę, to inny komputer w Twojej sieci nie połączy się z nią bezpośrednio po adresie IP maszyny wirtualnej.

Można to obejść przez przekierowanie portów.

Na przykład możesz ustawić przekierowanie:

• port 2222 na komputerze gospodarza,
• na port 22 w maszynie wirtualnej.

Wtedy połączenie SSH będzie możliwe przez adres gospodarza i wskazany port.

Przykładowo:

ssh użytkownik@127.0.0.1 -p 2222

Takie rozwiązanie działa, ale wymaga dodatkowej konfiguracji. Przy jednej maszynie nie jest to problem, ale przy większej liczbie maszyn może stać się niewygodne.

Bridged – maszyna wirtualna jako pełnoprawny komputer w sieci

Tryb Bridged Adapter, czyli po polsku mostkowana karta sieciowa, działa inaczej.

W tym ustawieniu maszyna wirtualna zostaje podłączona bezpośrednio do tej samej sieci, w której znajduje się komputer gospodarz. Można powiedzieć, że zachowuje się tak, jakby była osobnym komputerem podłączonym do tego samego routera.

Jeżeli w domu masz router, który rozdaje adresy IP przez DHCP, to maszyna wirtualna również otrzyma adres z tej samej puli.

Przykład:

• komputer gospodarz ma adres 192.168.1.20,
• maszyna wirtualna może dostać adres 192.168.1.50,
• laptop albo inny komputer w tej samej sieci może połączyć się z maszyną wirtualną bez dodatkowych przekierowań portów.

To ustawienie jest bardzo wygodne, gdy chcesz testować usługi sieciowe.

Na przykład:

• uruchamiasz serwer WWW na maszynie wirtualnej,
• uruchamiasz serwer SSH,
• testujesz Sambę,
• tworzysz środowisko do nauki administracji Linuksem,
• chcesz łączyć się z maszyną z innego komputera w sieci.

W takim przypadku tryb Bridged często będzie najwygodniejszym wyborem.

Różnica w praktyce

Najprościej można to zapamiętać tak:

NAT — maszyna wirtualna ma internet, ale jest schowana za VirtualBoxem.

Bridged — maszyna wirtualna jest widoczna w sieci tak, jak normalny komputer.

W trybie NAT komunikacja zwykle działa głównie „od środka na zewnątrz”. Maszyna może korzystać z internetu, ale dostęp do niej z zewnątrz wymaga dodatkowych ustawień.

W trybie Bridged maszyna działa bardziej naturalnie w sieci lokalnej. Dostaje adres IP z tej samej sieci co komputer gospodarza i inne urządzenia mogą się z nią komunikować.

Kiedy wybrać NAT?

Tryb NAT wybierz wtedy, gdy:

• zaczynasz pracę z VirtualBoxem,
• chcesz po prostu mieć internet w maszynie wirtualnej,
• instalujesz system testowy,
• nie potrzebujesz połączeń z innych komputerów do tej maszyny,
• zależy Ci na prostocie i podstawowej izolacji,
• chcesz uniknąć mieszania maszyny wirtualnej z siecią domową lub firmową.

To dobry wybór dla początkujących oraz do szybkich testów.

Jeżeli tworzysz maszynę tylko po to, aby sprawdzić system, zainstalować pakiety albo wykonać kilka ćwiczeń lokalnie, NAT w zupełności wystarczy.

Kiedy wybrać Bridged?

Tryb Bridged wybierz wtedy, gdy:

• chcesz, aby maszyna wirtualna była widoczna w sieci lokalnej,
• chcesz łączyć się z nią przez SSH z innego komputera,
• uruchamiasz na niej serwer WWW,
• testujesz usługi sieciowe,
• budujesz małe laboratorium IT,
• chcesz, aby maszyna zachowywała się jak osobny komputer w Twojej sieci.

To ustawienie bardzo dobrze sprawdza się w domowym laboratorium, szczególnie wtedy, gdy uruchamiasz jedną lub kilka maszyn i chcesz mieć do nich wygodny dostęp.

Warto jednak pamiętać, że w tym trybie maszyna wirtualna jest bardziej widoczna w sieci. Jeżeli pracujesz w sieci firmowej, publicznej albo uczelnianej, wybór trybu Bridged może być ograniczony lub niewskazany.

Na co uważać przy Bridged?

Przy ustawieniu Bridged trzeba wskazać fizyczną kartę sieciową komputera gospodarza. Jeżeli masz laptopa, który ma Wi-Fi i kartę przewodową Ethernet, musisz wybrać tę kartę, przez którą aktualnie masz dostęp do sieci.

Jeżeli korzystasz z Wi-Fi, wybierz kartę bezprzewodową.

Jeżeli korzystasz z kabla, wybierz kartę przewodową.

Czasami po zmianie sieci, na przykład z kabla na Wi-Fi, maszyna wirtualna może stracić połączenie. Wtedy warto wrócić do ustawień maszyny i sprawdzić, czy wybrana jest właściwa karta.

W niektórych sieciach firmowych tryb Bridged może nie działać poprawnie, ponieważ administratorzy mogą blokować dodatkowe urządzenia w sieci. Wtedy bezpieczniejszym wyborem będzie NAT.

Krótkie porównanie NAT i Bridged

Przykład praktyczny

Załóżmy, że instalujesz Ubuntu Server w VirtualBoxie.

Jeżeli chcesz tylko poćwiczyć podstawowe komendy Linuksa, zainstalować pakiety i sprawdzić działanie systemu, wybierz NAT.

Maszyna będzie miała internet i to w zupełności wystarczy.

Jeżeli jednak chcesz połączyć się z tym Ubuntu Serverem przez SSH z innego komputera, uruchomić na nim stronę WWW albo potraktować go jak mały serwer w sieci domowej, wybierz Bridged.

Wtedy maszyna dostanie adres IP z Twojej sieci lokalnej i będzie można połączyć się z nią bez kombinowania z przekierowaniem portów.

Co wybrać na początek?

Jeżeli dopiero zaczynasz, zostaw NAT.

To najprostsze i najbezpieczniejsze ustawienie. Maszyna będzie miała internet, a Ty nie musisz martwić się dodatkowymi szczegółami.

Jeżeli jednak chcesz budować własne laboratorium IT, testować serwery, usługi sieciowe albo łączyć się z maszynami z innych urządzeń, bardzo szybko dojdziesz do momentu, w którym Bridged będzie wygodniejszy.

Moja praktyczna zasada jest taka:

• NAT do prostych testów i nauki systemu,
• Bridged do laboratoriów sieciowych i pracy z usługami.

Podsumowanie

NAT i Bridged to dwa bardzo popularne tryby sieci w VirtualBoxie. Oba dają maszynie wirtualnej dostęp do internetu, ale różnią się sposobem podłączenia do sieci.

W trybie NAT maszyna wirtualna korzysta z internetu przez VirtualBoxa i jest bardziej ukryta przed siecią lokalną.

W trybie Bridged maszyna wirtualna działa jak osobny komputer w tej samej sieci co gospodarz.

Nie ma jednego najlepszego wyboru dla wszystkich przypadków. Wszystko zależy od tego, co chcesz zrobić.

Do szybkich testów wybierz NAT.

Do nauki sieci, SSH, serwerów i domowego laboratorium IT wybierz Bridged.

Więcej na ten temat w książce „Virtualbox w praktyce” – sprawdź!