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如何在使用者模式 QEMU 中轉送連接埠而不發生衝突？

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如何在使用者模式 QEMU 中轉送連接埠而不發生衝突？

我在 QEMU 下運行 Linux，作為執行一些特權操作的 Python 腳本測試套件的一部分。運行完整的虛擬機器對我來說很重要，因為：

  1. 我不想需要 sudo 存取權限來運行測試
  2. 稍後跨不同發行版和核心版本運行測試將會更容易
  3. 我不太可能損壞我的電腦

我的方法是啟動 QEMU VM，並將主機連接埠轉送到 VM 上的 SSH，透過 SSH 發送並運行腳本，運行腳本，並斷言有關遠端系統的資訊。此設定的煩人之處在於 SSH 連接埠和其他網路應用程式的連接埠。

我的問題：如何在使用者模式 QEMU 中轉送連接埠而不發生衝突？

我的目標是能夠同時執行多個測試，無需任何事先設置，也無需 sudo，如上所述。 QEMU 中的使用者模式網路支援連接埠轉發，當我0在 hostfwd 聲明 ( ) 中傳遞主機連接埠時hostfwd=tcp:127.0.0.1:0-:22，作業系統會動態分配一個連接埠。驚人的！問題是在父進程中可靠地取得該連接埠。

我正在做相當於：

#!/bin/sh
set -e

cd "$(mktemp -d)"

# Download cloud image.
image_base_url="https://cloud-images.ubuntu.com/releases/18.04/release/"
image_name="ubuntu-18.04-server-cloudimg-amd64.img"
image_url="$image_base_url$image_name"
curl --location -o linux.img $image_url

# Create SSH key.
ssh_key_path="$PWD/id_rsa"
ssh-keygen -t rsa -b 4096 -N "" -f "$ssh_key_path"

# Create cloud-init payload.
cat <<EOF > user_data
#cloud-config
password: ubuntu
chpasswd: { expire: False }
ssh_pwauth: True
ssh_authorized_keys:
- $(cat "${ssh_key_path}.pub")
EOF
cloud-localds user_data.img user_data

# Socket path for QMP.
qmp_socket="$PWD/qmp.sock"

# Start VM.
qemu-system-x86_64 \
    -drive file=linux.img,format=qcow2 \
    -drive file=user_data.img,format=raw \
    -netdev user,id=net0,hostfwd=tcp:127.0.0.1:0-:22 \
    -device rtl8139,netdev=net0 \
    -enable-kvm \
    -m 2G \
    -serial mon:stdio \
    -nographic \
    -smp 2 \
    -snapshot \
    -qmp unix:$qmp_socket,server,nowait \
    & \
;

# wait a bit, then test stuff here
# ...

來賓作業系統運作良好。

我嘗試過的事情：

  • 玩了一點品質管理計劃，但找不到提供該資訊的命令

  • 考慮在父進程中綁定一個隨機端口，SO_REUSEPORT然後為子命令指定它，但 QEMU 不使用此標誌，因此它不起作用

  • netstat -nalp | grep $child_pid，但是在轉送多個連接埠時這將不可用

  • 選擇一個隨機的未綁定端口，嘗試用它啟動 qemu，如果失敗並顯示匹配的消息，則重試Could not set up host forwarding rule 'tcp:...'。這可行，但是

    1. 連接埠越多，失敗的可能性就越大
    2. 可能會掩蓋其他不值得重試的問題

    這是一個不錯的後備方案，但我希望有一個更直接的解決方案。

答案1

經過更多研究：QEMU 透過info usernet命令公開資訊。輸出如下圖所示：

(qemu) info usernet
VLAN -1 (net0):
  Protocol[State]    FD  Source Address  Port   Dest. Address  Port RecvQ SendQ
  TCP[HOST_FORWARD]  13       127.0.0.1 38117       10.0.2.15    22     0     0
  UDP[236 sec]       24       10.0.2.15 35061   91.189.89.198   123     0     0
  UDP[204 sec]       26       10.0.2.15 60630   91.189.89.198   123     0     0

它無法通過 QMP 獲得，但已提交一個補丁來添加等效的query-usernet 這裡前一段時間。

就我而言，使用 公開監視器-monitor unix:$PWD/mon.sock,server,nowait、連接、發送命令、讀取輸出並解析它以獲得所需的值非常簡單。

總而言之，使用 QEMU 測試網路應用程式不需要 sudo 或其他先決條件（QEMU 本身除外），並避免主機上的連接埠衝突：

  1. 對於每個應用程序，透過命令列 ( -netdev) 或監視器 ( netdev_add) 建立連接埠映射，提供0主機端口
  2. 將 公開monitor為消費應用程式的 unix 套接字
  3. 透過socket執行info usernet，並提取每個映射的Source Port，這是作業系統分配的實際端口

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