Windows Server 2022下Hyper-V NAT单网卡外网访问+物理机通信的几种配置方法及过程

一、前言

  Hyper-V的虚拟交换机配置页面中共有三种网络模式：外部、内部、专用。
  外部网络是物理机网络和虚拟机网络在同一子网下（一般由物理机接入的路由器进行IP地址分配）。这个方式既可以访问外网，也可以进行物理机和虚拟机、虚拟机和虚拟机之间的通信。但也不是没有缺点，如在校园网之类的需要通过认证才能接入网络的地方，物理机和虚拟机不能同时连接网络。
  内部网络是用于物理机和虚拟机、虚拟机和虚拟机之间通信的一个虚拟网络。在新版本的Win10中有个默认交换机（Default-Switch），具有外网访问功能。可惜的是，在旧版本的Win10以及Windows Server 2016/2019/2022中，没有这个Default-Switch，但是可以通过配置WinNAT或者网络连接共享的方式实现外网访问。如果物理机有多个网卡，在切换外网访问的网卡时，这种方法有时就会失效。
  专用网络和内部网络很像，但它是完全隔离的（物理机看不到网卡，无法进行与物理机的通信）。只能用于虚拟机和虚拟机的网络通信。
  本文的配置方法中，二、网络连接共享方式和三、WinNAT方式在Win10平台也能使用；四、路由和远程访问服务+DHCP服务+DNS服务方式仅适用于Server系统。
  本文记录在Windows Server 2022中配置外网访问的几种方法和详细过程。配置过程在Windows Server 2022 (Standard 21H2 20348.169) 进行。

图1.1 系统信息

二、网络连接共享方式

  最简单的配置方式，全程通过图形化界面配置。但联网时经常要做一些重复的工作。

2.1 配置过程

  (1)在Hyper-V管理器中找到虚拟交换机管理器，打开，新建虚拟网络交换机选择内部，点击创建虚拟交换机。

图2.1 配置虚拟交换机

  (2)输入名称（想叫啥叫啥，后面用到了回来看一下就好），其他保持默认，点击应用保存配置。

图2.2 配置虚拟交换机

  (3)打开网络配置，右键连接至外网的网卡（如我这里接入网线，所以选择这张网卡进行配置；如果是Wi-Fi联网，则需要选择前面的WLAN），选择属性。
  这个配置页面找不到的可以到下面五、附录 网络配置页面查看打开步骤。

图2.3 网卡配置

  (4)选择共享标签，选中允许其他网络用户通过此计算机的Internet连接来连接，家庭网络连接这里点一下会出现一个下拉菜单，选择刚刚创建的网卡（这里网卡的名字是vEthernet (vInternetSystemShare)，括号中对应在步骤(2)中设置的交换机名称vInternetSystemShare）。设置完后点击确定保存配置。

图2.4 网络共享配置

  (5)回到Hyper-V管理器，在虚拟机的设置界面中，找到网络适配器，在右边的虚拟交换机选择刚刚创建的vInternetSystemShare（这个同样和在步骤(2)中设置的名字一样）。点击应用保存配置。

图2.5 选择虚拟网卡

2.2 联网测试

  启动虚拟机，查看联网情况。虚拟机对应的IP地址为192.168.137.31、物理机的IP地址为192.168.137.1。

图2.6 虚拟机网卡信息

  ping测试。主机里ping虚拟机和虚拟机里ping主机都通过。局域网连接没有问题。

图2.7 内网PING 测试

  随便打开一个网页。外网的连接也没有问题。

图2.8 外网访问测试

2.3 附加说明

  切换外网网卡或虚拟机无法访问外网时，需要重新配置(3)和(4)两个步骤。

三、WinNAT方式

  进阶方式。自适应外网网卡（反应贼慢），切换外网网卡时会导致虚拟机长时间的无法连接外网。而且IP这些得手动配置。比较麻烦。该方法部分软件会无法联网，盲猜是内网穿透相关的问题。
  本文将部分用Powershell配置项通过图形界面来配置。用Powershell配置可以参考微软文档中给出的配置方法。

3.1 物理机配置过程

  这个方法的(1)、(2)两个步骤和上面的二、网络连接共享方式相同
  (1)在Hyper-V管理器中找到虚拟交换机管理器，选择内部，点击创建虚拟交换机。

图3.1 配置虚拟交换机

  (2)输入名称（想叫啥叫啥，后面用到了回来看一下就好），可选输入说明，点击应用保存配置。

图3.2 配置虚拟交换机

  (3)打开网络配置，右键刚刚创建的虚拟网卡(vInternetWinNAT)，选择属性。
  这个配置页面找不到的可以到下面五、附录 网络配置页面查看打开步骤。

图3.3 配置虚拟网卡

  (4)双击Internet 协议版本 4(TCP/IPV4)，然后会弹出右边的配置界面，选中使用下面的 IP 地址，输入IP地址和子网掩码。其他项不设置。点击确定保存配置。

图3.4 配置虚拟网卡IP地址、子网掩码

  (5)管理员身份打开Powershell，创建WinNAT。命令的形式如下：

New-NetNat -Name <NATOutsideName> -InternalIPInterfaceAddressPrefix <NAT subnet prefix>

  NATOutsideName：NAT网络的名称，自己设置一个英文名字。
  NAT subnet prefix：要转发的IP段。和你在步骤4中设置的IP地址、子网掩码有关。如步骤(4)中IP地址为192.168.200.1，子网掩码为255.255.255.0，则这里为192.168.200.1/24。因此，这条命令最终写为：

New-NetNat -Name vWinNAT -InternalIPInterfaceAddressPrefix 192.168.200.1/24

图3.5 创建WinNAT实例

  (6)回到Hyper-V管理器，在虚拟机的设置界面中，找到网络适配器，在右边的虚拟交换机选择刚刚创建的vInternetWinNAT（在步骤(2)中设置的名字）。点击应用保存配置。

图3.6 选择虚拟网卡

3.2 虚拟机配置过程

  (1)启动虚拟机，虚拟机中打开网络配置，右键网卡，选择属性。

图3.7 配置虚拟机网卡

  (2)双击Internet 协议版本 4(TCP/IPV4)，然后会弹出右边的配置界面，选中使用下面的 IP 地址，这里需要配置所有选项（IP地址每个虚拟机一个，物理机占用一个，不能重复！子网掩码所有虚拟机和物理机输入相同的，默认网关填入在物理机配置过程步骤(5)中设置的物理机的IP地址，DNS可以填运营商提供的，也可以填公共DNS）。配置完成后，点击确定保存配置。

图3.8 配置虚拟机网卡IPV4和DNS

3.3 联网测试

  ping测试。主机里ping虚拟机和虚拟机里ping主机都通过。局域网连接没有问题。

图3.9 内网PING 测试

  随便打开一个网页。外网的连接也没有问题。

图3.10 外网访问测试

四、路由和远程访问服务+DHCP服务+DNS服务方式

  最离谱的方式。全手动配置路由和远程访问服务、DHCP服务、DNS服务让物理机和虚拟机能互相通信和访问外网。配置贼麻烦，使用非常稳定。

4.1 安装、配置虚拟网卡

  (1)打开设备管理器，先点一下计算机名(图里红色圆圈的那个图标)，然后再点击操作，选择添加过时硬件。

图4.1 安装虚拟网卡

  (2)选中安装我手动从列表选择的硬件(高级)；选中网络适配器；选中Microsoft产商的Microsoft KM-TEST 环回适配器。（部分未说明，具体请参考下面这张图进行配置）

图4.2 安装虚拟网卡

  (3）驱动安装完成后打开网络配置，右键刚刚创建的虚拟网卡Microsoft KM-TEST 环回适配器，选择属性。
  这个配置页面找不到的可以到下面五、附录 网络配置页面查看打开步骤。

图4.3 配置虚拟网卡

  (4)双击Internet 协议版本 4(TCP/IPV4)，然后会弹出右边的配置界面，选中使用下面的 IP 地址，输入IP地址和子网掩码。其他项不设置。点击确定保存配置。

图4.4 配置虚拟网卡IPV4

4.2 角色安装

  在服务器管理器的添加角色和功能向导中添加DHCP服务器、DNS服务器、远程访问这三项功能。在选中DHCP服务器、DNS服务器和后面的路由时，会弹出添加功能的对话框。点击添加功能。服务器角色这一页面需要勾选DHCP服务器、DNS服务器、远程访问三个功能。远程访问的角色服务中，需要勾选路由这个功能，上面的 DirectAccess和VPN(RAS) 会被自动勾选。最后，点击安装，等待。安装完成后可能需要重启，按提示重启即可。(具体请参考下面这张图进行配置)

图4.5 角色安装步骤

4.3 DNS服务器配置

  (1)在开始菜单的Windows 系统中找到Windows 管理工具，打开。

图4.6

  (2)打开DNS。

图4.7

  (3)计算机名称（这个名称每台电脑是不一样的）这里点击右键，选择属性。

图4.8

  (4)选择转发器，点击编辑，在弹出的对话框中输入DNS地址（DNS可以填运营商提供的，也可以填公共DNS如阿里DNS、OpenDNS之类）。

图4.9

  (5)输入DNS地址，点击确定保存配置。

图4.10

  (6)点击应用保存配置。

图4.11

  (7,非必须)使用nslookup命令进行测试。成功解析地址。

图4.12

4.4 DHCP服务器配置

  (1)在开始菜单的Windows 系统中找到Windows 管理工具，打开。

图4.13

  (2)打开DHCP。

图4.14

  (3)在IPV4这里右键，选择新建作用域。

图4.15

  (4)配置作用域。注意几项：名称这里随意填写，分配地址范围这里要和在4.1 安装、配置虚拟网卡的步骤(4)中配置的IP地址在一个网段。按照需求修改。配置DHCP选项这里选择否，我想稍后配置这些选项。(具体请参考下面这张图进行配置)

图4.16

  (5)在上一步创建的作用域这里右键，选择配置选项。

图4.17

  (6)配置勾选003 路由器，在IP地址栏填入在4.1 安装、配置虚拟网卡的步骤(4)中配置的IP地址，点击添加。配置成功后在下面的框中会出现该地址，此时点击应用保存配置。

图4.18

  (7)配置勾选006 DNS服务器，输入同上一步的IP地址，点击添加。这时会进行DNS验证，如果验证不通过，说明DNS服务器没有工作。配置成功后在下面的框中会出现该地址，此时点击应用保存配置。

图4.19

  (8)在创建的作用域这里点击右键，选择激活。配置完毕。

图4.20

4.5 路由和远程访问服务配置

  (1)在开始菜单的Windows 系统中找到Windows 管理工具，打开。

图4.21

  (2)打开路由和远程访问。

图4.22

  (3)计算机名称（这个名称每台电脑是不一样的）这里点击右键，点击配置和启用路由和远程访问。

图4.23

  (4)配置路由NAT。注意几项：选择网络地址转换(NAT)；第3张小图（注意箭头标识）这里选择一张连接外网的网卡（这里只能选一张，如果还有的话之后再添加）；第4张小图这里选择Microsoft KM-TEST 环回适配器。(具体请参考下面这张图进行配置)

图4.24

  (5)点开IPV4/NAT，在右边的空白位置右键，选择新增接口。选中要加入的访问外网的网卡接口后点击确定。勾选公共接口连接到Internet，勾选在此接口上启用NAT。点击应用保存配置。

图4.25

  注：
  一般电脑有一张有线网卡，一张无线网卡。则需要把这两种张网卡都添加进接口列表里，这样在两张网卡中任意一张能访问外网的时候，虚拟机就能访问外网。
  如果切换了网卡（如从wifi断开后接入网线这样），会导致虚拟机没有网络连接，需要手动重启路由和远程访问服务，（等它自己发现网络发生变化需要等待的时间贼长）。手工重启服务的命令为：

sc stop RemoteAccess
sc start RemoteAccess

4.6 Hyper-V配置

  (1)在Hyper-V管理器中找到虚拟交换机管理器，选择外部，点击创建虚拟交换机。

图4.26

  (2)输入名称（想叫啥叫啥），勾选外部网络，选择Microsoft KM-TEST 环回适配器，可选输入说明，点击应用保存配置。

图4.27

  (3)点击是。

图4.28

  (4)在Hyper-V管理器的虚拟机设置界面中，找到网络适配器，在右边的虚拟交换机选择刚刚创建的vInternet（在步骤(2)中设置的名字）。点击应用保存配置。

图4.29

4.7 联网测试

  （如果之前配置过静态IP地址，则需要这一步操作。）启动虚拟机，在网络配置，右键网卡，选择属性。双击Internet 协议版本 4(TCP/IPV4)，勾选自动获得IP地址和自动获得DNS服务器地址。

图4.30

  查看网卡信息，IP地址分配到的为192.168.100.1。

图4.31

  ping测试。主机里ping虚拟机和虚拟机里ping主机都通过。局域网连接没有问题。

图4.32 内网PING 测试

  随便打开一个网页。外网的连接也没有问题。

图4.33 外网访问测试

五、附录 网络配置页面

  在开始菜单中找到设置，打开。

图5.1

  打开网络和Internet。

图5.2

  状态里找到更改适配器选项。

图5.3

  点进去，即网卡的配置页面。