一、概述

一般情况下是不这么配置的，但是实际项目中总有些奇葩的甲方。在虚拟机中模拟一下这个情形。

二、分析

虚拟机中添加三个网卡，ip地址配置成同一个网段，桥接。主机的IP地址是192.168.0.109

ens33: inet 192.168.0.112 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.0.255
ether 00:0c:29:ae:cd:e2 txqueuelen 1000 (Ethernet)

ens37: inet 192.168.0.111 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.0.255
ether 00:0c:29:ae:cd:ec txqueuelen 1000 (Ethernet)

ens38: inet 192.168.0.107 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.0.255
ether 00:0c:29:ae:cd:f6 txqueuelen 1000 (Ethernet)

试着在主机上分别ping三个接口，都是通的，但是此时看mac表：

三个IP的mac都是一样的，这是为什么呢，在解释原因之前，我们先看下虚拟机上的路由，可以发现，三个接口添加了三条直连路由：

[root@localhost ~]# route -n
Kernel IP routing table
Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
192.168.0.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 0 0 0 ens38
192.168.0.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 100 0 0 ens33
192.168.0.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 101 0 0 ens37

这种情况下只有一条路由生效，可以使用ping 192.168.0.109发现是通的(通过抓包，发现源IP是192.168.0.108，即是从ens38口发出的;对应的ens38 metric最小，优先级最高）。

回到开始的问题，在主机上分别ping虚拟机上三个网口时，会发送arp request，对于我们目前的组网来说，每个网口都会收到arp广播，但是抓包可以发现，所有的arp都是回复的ens38口的MAC，这就是主机上对应三个虚拟机网口地址一样的直接原因。

虚拟机在arp reply的时候要查找路由，由于三个地址都是本机地址，所以从代码看arp对于这三个地址应该有三个回复，

if (arp->ar_op == htons(ARPOP_REQUEST) &&
   ip_route_input_noref(skb, tip, sip, 0, dev) == 0) {

rt = skb_rtable(skb);
       addr_type = rt->rt_type;

if (addr_type == RTN_LOCAL) {
           int dont_send;

dont_send = arp_ignore(in_dev, sip, tip);
           if (!dont_send && IN_DEV_ARPFILTER(in_dev))
               dont_send = arp_filter(sip, tip, dev);
           if (!dont_send) {
               n = neigh_event_ns(&arp_tbl, sha, &sip, dev);
               if (n) {
                   arp_send_dst(ARPOP_REPLY, ETH_P_ARP,
                       sip, dev, tip, sha,
                       dev->dev_addr, sha,
                       reply_dst);
                   neigh_release(n);
               }
           }

但实际过程中只有一个arp reply，可以用systemtap跟踪一下每个口报文的情况，这里我发现除了ens38能成功发送arp reply，其他的口对应的arp request处理在查路由时失败了，关键就在于fib_validate_source函数，fib_validate_source的逻辑是这样，如果查路由时发现目的IP是local的，要进一步进行校验，主要的方法是将sip，dip对调，再去查一遍路由，这时候要保证二者查到的接口是一致的，这就是所谓反向过滤（rp_filter）配置，你可以试着关闭，可以看到三个arp reply，虽然这也不是好事情。

if (res.type == RTN_LOCAL) {
       err = fib_validate_source(skb, saddr, daddr, tos,
                   0, dev, in_dev, &itag);
       if (err < 0)
           goto martian_source;
       goto local_input;
   }

通过上面的分析，在arp reply进行反向路由查找校验时，由于源地址是192.168.0.109，查找时一定会命中第一条直连路由，于是将ens38对应的mac回复给host。而在其他端口发送相应的arp request时就会产生冲突。

那么如果想要通过ens37访问192.168.0.109如何实现呢，我们使用ping 192.168.0.109 -I ens37，这时候没有通，再抓包，发现这次报文确实是从ens37发出的，当使用ens37 ping host时，报文发送的源mac确实是ens37的，从主机上抓包可以确认：

按照上面的分析 host回复报文目的mac是ens38的：

这个报文由于目的mac是ens38的从而导致监听ens37端口的ping无法返回。

由上我们知道，处于相同网段的几个IP之间，在进行arp reply的时候，总会使用优先级高的那条直连路由对应的mac，导致后续回包的目的MAC和目的IP不匹配，导致接收失败。如果主机上学到三个接口正确的MAC地址，就不会产生这种情况。

一种解决的方法是使用策略路由，配置如下：

ip rule add from 192.168.0.111 table 20

ip route add default via 192.168.0.1 dev ens37 table 20

ip route add 192.168.0.0/24 dev ens37 src 192.168.0.111 table 20

目的是配置在同一网段ip时产生的直连路由不产生冲突。如主机请求ens37的mac时，在arp reply时查反向路由，由于src ip匹配了，会去table 20中查找路由，命中table 20中的直连路由，从而以ens37的mac进行回应（在未配置策略路由的情况下，到ens38的广播报文总是匹配优先级高的路由），ens37的目的mac正确时就能正常转发到网卡ens37了。

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