TUN and TAP: Virtual Network Device

在某些情況，需要軟體提供虛擬的網路界面，方便網路應用程式使用，例如 VPN 或 Virtual Machine 等。

VPN 是對 WAN 網路連線做加密等保護，讓你覺得好像在使用 LAN 環境一樣安全，所以 VPN 程式會去攔截 WAN 界面所有往來的封包，加以改良，加上 VPN header、資料加密等。但為了讓本來就有的網路應用程式不用更改，VPN 程式提供另一個軟體虛擬的網路界面給網路應用程式使用。

Virtual Machine 是用軟體模擬的一台電腦，常常需要提供網路界面給外界存取，又很有可能沒有多餘的、實體的網路界面可用，於是提供虛擬的網路界面，搭上母體電腦的 bridge 或 router。

虛擬網路界面一般有兩種，TAP 跟 TUN。TAP (network tap) 就是 Ethernet 插座的意思，模擬 Ethernet 設備的網路介面，可送收 L2 封包作為 bridge。而 TUN (network tunnel) 模擬成網路層的設備，可送收 L3 封包，跟 routing 搭配使用。

在 Linux，TUN 跟 TAP 都是由 tun 驅動程式實作，載入時會建立一個 /dev/net/tun 的 char device 。當 user-space 程式 (通常是常駐的 daemon 程式) 開啟 /dev/net/tun 並 ioctl TUNSETIFF 做設定，便會建立虛擬的網路介面。此時網路應用程式就可以透過 ifconfig 設定 IP 等啟用建立的虛擬網路介面，開始送收封包。

參考文獻

1. TUN/TAP [Wikipedia]
2. tun 驅動程式原始碼：drivers/net/tun.c 

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