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Ubuntu下SSH登录Qemu虚拟机

发表于 Edited on

宿主机要通过ssh访问虚拟机有两种网络配置方式，一种是用户模式网络，另一种是网桥网络模式。

qemu内部的用户模式网络

在没有任何-net参数时，qemu默认使用的是-net nic -net user参数，提供了一种用户模式（user-mode）的网络模拟。使用用户模式网络的虚拟机可以连通宿主机及外部网络，用户模式网络是完全由qemu自身实现，不依赖于其他工具，而且不需要root权限。qemu使用Slirp实现了一整套TCP/IP协议栈，并且使用这个协议栈实现了一套虚拟的NAT网络。

优点：

  • 使用简单
  • 独立性好
  • 虚拟机网络隔离性好

缺点：

  • 由于其在qemu内部实现所有网络协议栈，因此其性能较差
  • 不支持部分网络功能（如ICMP），所以不能在虚拟机中使用ping命令
  • 不能从宿主机或外部网络直接访问客户机

命令举例：

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$ qemu-system-x86_64 \
	-kernel $KERNEL/arch/x86/boot/bzImage \
	-append "console=ttyS0 root=/dev/sda debug earlyprintk=serial slub_debug=QUZ" \
	-hda $IMAGE/stretch.img \
	-net user,hostfwd=tcp::10021-:22 \
	-net nic,model=e1000 \
	-enable-kvm \
	-nographic \
	-m 1G \
	-smp 2 \
	-pidfile vm.pid \
	2>&1 | tee vm.log

-net user表示使用的是用户模式，hostfwd=tcp::10021-:22表示将虚拟机22端口转发到宿主机的10021端口。
-net nic表示为虚拟机创建虚拟机网卡，model=e1000表示为虚拟机添加一块e1000型的网卡，这也是qemu的默认类型。
查看qemu支持的NIC类型：

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$ qemu-system-x86_64 -net nic,model=?
warning: TCG doesn't support requested feature: CPUID.01H:ECX.vmx [bit 5]
qemu: Supported NIC models: ne2k_pci,i82551,i82557b,i82559er,rtl8139,e1000,pcnet,virtio

这样配置好目录和参数以后启动qemu，有可能会遇到如下错误：

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[FAILED] Failed to start Raise network interfaces.

这是虚拟机网络配置有问题，使用ip命令查看虚拟机使用的网卡，在虚拟机里执行：

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# ip a s
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: enp0s3: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state DOWN group default qlen 1000
    link/ether 52:54:00:12:34:56 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
3: sit0@NONE: <NOARP> mtu 1480 qdisc noop state DOWN group default qlen 1000
    link/sit 0.0.0.0 brd 0.0.0.0

可以看到有一个enp0s3网卡，查看网络配置文件：

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# vi /etc/network/interfaces
auto eth0
iface eth0 inet dhcp

网络配置文件中的网卡和实际的网卡不一样，修改eth0为enp0s3，重启网络：

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# /etc/init.d/networking restart
Restarting networking (via systemctl): networking.service[  287.214196] e1000: enp0s3 NIC Link is Up 1000 Mbps Full Duplex, Flow Control: RX
[  287.227353] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_CHANGE): enp0s3: link becomes ready
[  287.446498] audit: type=1107 audit(1559202014.248:8): pid=1 uid=0 auid=4294967295 ses=4294967295 subj=system_u:system_r:kernel_t:s0 msg='avc:  denied  { reload } for auid=n/a uid=0 gid=0 path="/lib/systemd/system/ssh.service" cmdline="systemctl reload --no-block ssh.service" scontext=system_u:system_r:kernel_t:s0 tcontext=system_u:object_r:unlabeled_t:s0 tclass=service
[  287.446498]  exe="/lib/systemd/systemd" sauid=0 hostname=? addr=? terminal=?'
.

启动网卡成功，可以在宿主机ssh连接虚拟机了:

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$ ssh -i identity_file -p 10021 root@localhost

使用网桥模式

网桥（bridge）模式可以让虚拟机和宿主机共享一个物理网络设备连接网络，虚拟机有自己的独立IP地址，可以直接连接与宿主机一样的网络，虚拟机可以访问外部网络，外部网络也可以直接访问客户机（就像访问普通物理主机一样）。即使宿主机只有一个网卡设备，使用bridge方式也可以让多个虚拟机与宿主机共享网络设备。
bridge模式需要添加-net tap参数，表明使用TAP设备。TAP是虚拟网络设备，它仿真了一个数据链路层设备（ISO七层网络结构的第二层），它像以太网的数据帧一样处理第二层数据包。TUN与TAP类似，也是一种虚拟网络设备，它是对网络层的仿真。TAP被用于创建一个网桥，而TUN与路由相关。

第一种linux下tap网络配置方法：

建立网桥：Ubuntu上需要安装建立虚拟网络设备的工具uml-utilities和桥接工具bridge-utils：

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$ sudo apt install uml-utilities bridge-utils

创建一个bridge

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$ sudo brctl addbr br0

清空网卡的IP

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$ sudo ip addr flush dev eth0

添加网卡到bridge

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$ sudo brctl addif br0 eth0

创建tap接口

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$ sudo tunctl -t tap0 -u fanrong

添加tap0到bridge

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$ sudo brctl addif br0 tap0

确定都已启动

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$ sudo ifconfig eth0 up
$ sudo ifconfig tap0 up
$ sudo ifconfig br0 up

检查桥接是否恰当

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$ sudo brctl show

为br0分配ip

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$ brctl stp br0 on # 待定
$ sudo dhclient br0

启动命令

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$ sudo qemu-system-i386 -cdrom Core-current.iso -boot d -netdev tap,id=mynet0,ifname=tap0,script=no,downscript=no -device e1000,netdev=mynet0,mac=52:55:00:d1:55:01

第二种linux下tap网络配置方法：

1.建立一个虚拟网络接口

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$ sudo mknod /dev/net/tun c 10 200

2.建立网桥
修改/etc/network/interface配置文件。此处建立一个名为br0的网桥，先桥接上eth0，在启动qemu时，再桥接上tap0。

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auto lo
iface lo inet loopback

auto br0
iface br0 inet static
address 192.168.1.2
network 192.168.1.0
netmask 255.255.255.0
broadcast 192.168.1.255
gateway 192.168.1.1
bridge_ports eth0
bridge_fd 9
bridge_hello 2
bridge_maxage 12
bridge_stp off

3.建立qemu-ifup脚本，启动qemu时调用

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$ sudo apt install uml-utilities bridge-utils
$ brctl addbr br0
$ sudo vim /etc/qemu-ifup
#!/bin/sh
sudo /sbin/ifconfig $1 0.0.0.0 promisc up
sudo /sbin/brctl addif br0 $1
sleep 2
$ sudo chmod +x /etc/qemu-ifup

4.qemu启动命令

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$ -net nic -net tap,ifname=tap0,script=/etc/qemu-ifup

reference
http://smilejay.com/2016/09/kvm-user-mode-networking/
http://smilejay.com/2012/08/kvm-bridge-networking/