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Asked: 2024-09-06 01:33:48 +0800 CST

已解决 - Fedora 主机，Windows 客户机（QEMU/KVM）：除此以外，NAT 虚拟桥均可工作（USB/以太网）

  • 772

情况概览

我有一台 Fedora 主机，上面有多个 NIC 和 VM（QEMU/KVM/LibVirt）。每个客户机通过以 NAT 模式运行的虚拟网桥访问互联网，并将流量转发到单个物理设备。

由于一些我无法理解的原因，当涉及到这个 USB/以太网适配器（Android 手机）时，我似乎无法像使用其他 NIC 那样让它工作。客户机从主机收到 DNS 答案，然后尝试访问互联网，但只收到ICMP 主机不可达和TTL 过期类型的响应。

关于我的基础架构如何运作的描述

以下是它通常如何工作的概述。有问题的客户机/桥接器/NIC 三重奏稍后会出现（但应该以大致相同的方式工作）。

主人

x86_64 Fedora 40 工作站。

➜  ~ uname -r 
6.10.6-200.fc40.x86_64

虚拟机管理程序

QEMU/KVM、LibVirt，根据需要使用 virt-manager 或 virsh。

➜  ~ qemu-kvm --version
QEMU emulator version 8.2.6 (qemu-8.2.6-3.fc40)
Copyright (c) 2003-2023 Fabrice Bellard and the QEMU Project developers

➜  ~ virsh --version=long
Virsh command line tool of libvirt 10.1.0
See web site at https://libvirt.org/

Compiled with support for:
 Hypervisors: QEMU/KVM LXC LibXL OpenVZ VMware VirtualBox ESX Hyper-V Test
 Networking: Remote Network Bridging Interface udev Nwfilter
 Storage: Dir Disk Filesystem SCSI Multipath iSCSI iSCSI-direct LVM RBD Gluster ZFS
 Miscellaneous: Daemon Nodedev SELinux Secrets Debug DTrace Readline

➜  ~ virt-manager --version
4.1.0

客人

干净的 Win10 安装，来自 MS 的 ISO，安装了 winFSP 和 Virtio-win-guest-tools。

C:\Users\User>ver

Microsoft Windows [version 10.0.19045.4780]

PS C:\Windows\system32> winget list
Nom                                      ID                                       Version          Disponible    Source
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
WinFsp 2023                              WinFsp.WinFsp                            2.0.23075                      winget
Virtio-win-guest-tools                   ARP\Machine\X86\{c5ad265e-98e6-40bd-801… 0.1.262

常规设置概述

总之

我通常的做法如下。主机通过物理以太网 NIC 连接到路由器，我们将其称为 my_network 上的 eth0。在 virt-manager 中创建一个虚拟网络，我们将其称为 my_virt_net。它有一个在 NAT 模式下运行并转发到物理设备 eth0 的虚拟网桥，我们将其称为 virbr0。客户机获得与该网络源相对应的虚拟网络接口，设置为 virtIO 设备，我们将其称为 vNIC0。

客户机的 vNIC 通过 DHCP 分配 IP（我认为 libvirt 为每个 vNIC 运行一个 DNSMASQ 实例？）。在此示例中，我们在 10.0.0.0/24 上运行，网关为 10.0.0.1。

创建 IP 规则和路由以确保来宾的流量通过正确的设备。Libvirt 负责在 iptables 中创建 MASQUERADE 规则。

完成所有操作后，访客即可访问互联网。流量按以下方式流动：

Guest <-> vNIC0 <-> virbr0 <-> vnet0 <-> eth0 <-> my_network <-> outside_world

详细

➜  ~ nmcli con show                        
NAME          UUID                                  TYPE       DEVICE      
my_network   3d72b049-b1a7-49e8-ab55-18edf0d79de9  ethernet   enp0s31f6  

➜  ~ ip addr
1: enp0s31f6: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000
    link/ether 40:8d:5c:4d:e5:c0 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.1.1/24 brd 192.168.1.255 scope global dynamic noprefixroute enp0s31f6
       valid_lft 40431sec preferred_lft 40431sec
    inet6 2a01:e0a:18b:b670:3429:7bc3:6997:2e17/64 scope global dynamic noprefixroute 
       valid_lft 86265sec preferred_lft 86265sec
    inet6 fe80::ca7c:24c:ce13:2a22/64 scope link noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: virbr0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default qlen 1000
    link/ether 52:54:00:ed:b3:89 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.0.0.1/24 brd 10.0.0.255 scope global virbr0
       valid_lft forever preferred_lft forever
3: vnet0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue master virbr0 state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/ether fe:54:00:32:2f:3e brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet6 fe80::fc54:ff:fe32:2f3e/64 scope link proto kernel_ll 
       valid_lft forever preferred_lft forever

➜  ~ brctl show
bridge name bridge id       STP enabled interfaces
virbr0      8000.525400edb389   yes     vnet0

➜  ~ virsh net-list
 Name               State    Autostart   Persistent
-----------------------------------------------------
 my_virt_net        active   yes         yes


➜  ~ ip rule
0:  from all lookup local
100:    from all iif virbr0 lookup 100
32766:  from all lookup main
32767:  from all lookup default

➜  ~ ip route show table 100 
default dev enp0s31f6 scope link

➜  ~ ip route               
default via 192.168.1.254 dev enp0s31f6 proto dhcp src 192.168.1.1 metric 100 
10.0.0.0/24 dev virbr0 proto kernel scope link src 10.0.0.1 
192.168.1.0/24 dev enp0s31f6 proto kernel scope link src 192.168.1.1 metric 100 

➜  ~ iptables -t nat -L -v -n
Chain PREROUTING (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
 pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination         

Chain INPUT (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
 pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination         

Chain OUTPUT (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)
 pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination         

Chain POSTROUTING (policy ACCEPT 19151 packets, 2171K bytes)
 pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination         
21657 2313K LIBVIRT_PRT  0    --  *      *       0.0.0.0/0            0.0.0.0/0           

Chain LIBVIRT_PRT (1 references)
    0     0 RETURN     0    --  *      enp0s31f6  10.0.0.0/24          224.0.0.0/24        
    0     0 RETURN     0    --  *      enp0s31f6  10.0.0.0/24          255.255.255.255     
   19   988 MASQUERADE  6    --  *      enp0s31f6  10.0.0.0/24         !10.0.0.0/24          masq ports: 1024-65535
    4  5112 MASQUERADE  17   --  *      enp0s31f6  10.0.0.0/24         !10.0.0.0/24          masq ports: 1024-65535
    0     0 MASQUERADE  0    --  *      enp0s31f6  10.0.0.0/24         !10.0.0.0/24

我认为这是一个相当标准的设置。它很好地满足了我的需求。我展示的输出经过了简化，因为我实际上有多个客户机和 NIC，但你明白我的意思。它始终是相同的设置，并且有效。

需要注意的一点是，我使用脚本/etc/NetworkManager/dispatcher.d/在接口启动或关闭时添加或删除 IP 规则和路由。

那么问题是什么？

事情是这样的。我想使用一个连接到主机的 USB/以太网设备（Android 手机），并像其他 NIC 一样设置 IP。我希望该手机被一个且只有一个客人用作通向外界的网关，并且主机最好不能使用它。我通常的设置是将所有东西都隔离开来。

手机已连接到主机，并配置为自动打开 USB 网络共享。它被检测为网络接口，并按预期提供 DHCP 租约：

➜  ~ ip addr
8: enp0s20f0u6: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/ether 46:7a:42:be:dc:85 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.171.52/24 brd 192.168.171.255 scope global dynamic noprefixroute enp0s20f0u6
       valid_lft 2302sec preferred_lft 2302sec
    inet6 2a02:8440:6103:24e4:d1fa:3bae:2f95:5b9d/64 scope global deprecated dynamic noprefixroute 
       valid_lft 1503sec preferred_lft 0sec
    inet6 2a02:8440:6315:5cc:8eb1:665a:abb2:6847/64 scope global dynamic noprefixroute 
       valid_lft 7108sec preferred_lft 7108sec
    inet6 fe80::faaa:5745:cf53:55cf/64 scope link noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever
13: virbr3: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default qlen 1000
    link/ether 52:54:00:eb:85:6a brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.0.3.1/24 brd 10.0.3.255 scope global virbr3
       valid_lft forever preferred_lft forever

确保我们与外界连通：

➜  ~ traceroute -i enp0s20f0u6 www.google.com
traceroute to www.google.com (142.250.178.132), 30 hops max, 60 byte packets
 1  _gateway (192.168.171.21)  0.831 ms  0.711 ms  0.803 ms
 ...
 ...
 ...
 [REDACTED]
 ...
 ...
 ...
15  par21s22-in-f4.1e100.net (142.250.178.132)  49.062 ms  66.086 ms  65.975 ms

所以我照常操作。我在 virt-manager 中创建一个虚拟网络（NAT 模式，具体转发到物理设备enp0s20f0u6），并将其作为 virtIO 设备附加到客户机。我在接口启动或关闭时运行的脚本中设置了 ip 规则和路由：

➜  ~ sudo nano /etc/NetworkManager/dispatcher.d/103-motoE14-handler.sh

#!/bin/bash

interface=$1
event=$2

if [ "$interface" = "enp0s20f0u6" ]; then
  case "$event" in
    up)
      ip rule add prio 103 iif virbr3 table 103
      ip route add default dev "$interface" table 103
      ;;
    down)
      ip rule del iif virbr3 table 103
      ip route del table 103 default dev "$interface"
      ;;
  esac
fi

➜  ~ sudo chmod +x /etc/NetworkManager/dispatcher.d/103-motoE14-handler.sh

虽然这与其他客户机和 NIC 的设置完全相同，但客户机与外界没有任何连接。

健全性检查

需要说明的是，在发布之前，我做了以下事情，甚至更多：

  1. 尝试另一部电话：不好。
  2. 尝试另一位客人：不好。
  3. 删除配置，从头开始重建：不好。
  4. 在有问题的客户机上尝试另一个 NIC：它可以工作。
  5. 在主机上尝试有问题​​的网卡：它可以工作。
  6. 尝试关闭所有其他 NIC 并仅保留这一个，包括将其设置为所有流量的默认网关：无变化。
  7. n 元组检查 ip 规则、ip 路由、ip 表：对我来说看起来不错。
  8. 检查防火墙。一切正常。
  9. 尝试运行 Fedora 40 的新客户机：同样的问题。
  10. 使用 USB 直通：它可以工作，但我想以相同的方式管理所有接口。
  11. 使用 e1000e 设备模型而不是 virtIO：不好。

网络流量捕获

我正在尝试读取从主机、物理接口、桥接器和虚拟网络捕获的 TCP 转储，但这超出了我对网络的理解......

请注意以下几点：

  1. “菲德尔”是主持人的名字。
  2. USB/以太网 NIC，又名 Android 手机，是：
  • enp0s20f0u6（接口名称）。
  • 46:7a:42:be:dc:85（MAC 地址）。
  • 192.168.171.21（网关IP）。
  1. 192.168.171.52 是 NIC 通过 DHCP 租用给主机的 IPv4。
  2. 虚拟桥是：
  • virbr3。
  • 52：54：00：eb：85：6a。
  • 10.0.3.1.
  1. 附加到客户机的虚拟网卡是：
  • 52：54：00：43：16：2f
  • 10.0.3.219

tcpdump来自主机：enp0s20f0u6

➜  ~ sudo tcpdump -e -E -f -i enp0s20f0u6 
dropped privs to tcpdump
tcpdump: verbose output suppressed, use -v[v]... for full protocol decode
listening on enp0s20f0u6, link-type EN10MB (Ethernet), snapshot length 262144 bytes
18:48:37.824751 46:7a:42:be:dc:85 (oui Unknown) > a6:fe:e6:ee:73:2d (oui Unknown), ethertype IPv6 (0x86dd), length 106: 2a02-8440-6315-05cc-8eb1-665a-abb2-6847.rev.sfr.net.57013 > 2a02-8440-6315-05cc-0000-0000-0000-0033.rev.sfr.net.domain: 3959+ A? checkappexec.microsoft.com. (44)
18:48:37.838107 46:7a:42:be:dc:85 (oui Unknown) > Broadcast, ethertype ARP (0x0806), length 42: Request who-has 20.191.45.158 tell fidel, length 28
18:48:37.867576 46:7a:42:be:dc:85 (oui Unknown) > a6:fe:e6:ee:73:2d (oui Unknown), ethertype IPv6 (0x86dd), length 152: 2a02-8440-6315-05cc-8eb1-665a-abb2-6847.rev.sfr.net.57276 > 2a02-8440-6315-05cc-0000-0000-0000-0033.rev.sfr.net.domain: 10318+ PTR? 3.3.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.c.c.5.0.5.1.3.6.0.4.4.8.2.0.a.2.ip6.arpa. (90)
18:48:37.988238 a6:fe:e6:ee:73:2d (oui Unknown) > 46:7a:42:be:dc:85 (oui Unknown), ethertype IPv6 (0x86dd), length 232: 2a02-8440-6315-05cc-0000-0000-0000-0033.rev.sfr.net.domain > 2a02-8440-6315-05cc-8eb1-665a-abb2-6847.rev.sfr.net.57013: 3959 3/0/0 CNAME prod-atm-wds-apprep.trafficmanager.net., CNAME prod-agic-we-3.westeurope.cloudapp.azure.com., A 20.56.187.20 (170)

tcpdump来自主机：virbr3

➜  ~ sudo tcpdump -e -E -f -i virbr3              
dropped privs to tcpdump
tcpdump: verbose output suppressed, use -v[v]... for full protocol decode
listening on virbr3, link-type EN10MB (Ethernet), snapshot length 262144 bytes
19:14:19.404024 52:54:00:43:16:2f (oui Unknown) > 52:54:00:eb:85:6a (oui Unknown), ethertype IPv4 (0x0800), length 74: 10.0.3.219.62464 > fidel.domain: 54546+ A? www.google.com. (32)
19:14:19.414360 52:54:00:eb:85:6a (oui Unknown) > 52:54:00:43:16:2f (oui Unknown), ethertype IPv4 (0x0800), length 90: fidel.domain > 10.0.3.219.62464: 54546 1/0/0 A 216.58.213.68 (48)
19:14:19.427738 52:54:00:43:16:2f (oui Unknown) > 52:54:00:eb:85:6a (oui Unknown), ethertype IPv4 (0x0800), length 106: 10.0.3.219 > par21s18-in-f4.1e100.net: ICMP echo request, id 1, seq 13, length 72
19:14:19.427786 52:54:00:eb:85:6a (oui Unknown) > 52:54:00:43:16:2f (oui Unknown), ethertype IPv4 (0x0800), length 134: fidel > 10.0.3.219: ICMP time exceeded in-transit, length 100
19:14:19.429008 52:54:00:43:16:2f (oui Unknown) > 52:54:00:eb:85:6a (oui Unknown), ethertype IPv4 (0x0800), length 106: 10.0.3.219 > par21s18-in-f4.1e100.net: ICMP echo request, id 1, seq 14, length 72

我看到了什么？

当客户机请求 DNS 解析时，主机似乎提供了该解析（事实上，Windows 客户机中的 traceroute 输出显示已找到www.google.com的 IP 地址，但无法跟踪该路由）。

有人对正在发生的事情有什么建议吗？

编辑：我不得不缩短输出，tcpdump因为 StackExchange 将我的帖子检测为垃圾邮件...如果需要，我将在后续帖子中提供更多内容。

networking

1 个回答

  1. Best Answer

    ip route add default dev "$interface"在大多数情况下，这是一条不完整的默认路由。当您未指定网关 IP 地址时，它会将整个 0.0.0.0/0 声明为“在链路上”或“本地子网”——操作系统不会对网关进行 ARP 查询，而是被告知直接对每个目标 IP 进行 ARP 查询，就像它们都在您的子网上一样。因此，Request who-has 20.191.45.158您的 tcpdump 中存在 ARP 请求。

    这仅在您的网关提供代理 ARP并代表远程地址响应 ARP 时才有效 - 据我所知，由于历史原因，只有 Cisco 开箱即用地启用此功能（该功能甚至早于子网划分的概念）。大多数其他路由器，即使技术上能够执行代理 ARP，也不会默认提供此功能；我敢肯定 Android 也不提供此功能。

    缺少 ARP 响应是导致 ICMP 错误“主机不可达”的原因（不要与“网络不可达”混淆）。

    由于您无法在标准 Android 1上启用 Proxy-ARP ，因此您必须使用指定的网关地址定义默认路由。（由于您可能使用 DHCP 从 Android 获取 IP 地址，因此最好让 DHCP 客户端直接将路由添加到正确的表中。）

    即使可以使用代理 ARP（例如，对于您的主要有线连接），网关路由仍然比依赖代理 ARP 的路由更可取，因为在后一种情况下，您的主机的 ARP 缓存（ip neigh或arp -an）必须为需要联系的每个目标 IP 地址保留一个条目，而网关路由只需要一个 ARP 缓存条目（用于网关）。

    1除非 Android 设备已 root，否则在这种情况下常规 Linux sysctl 应该可以工作：net.ipv4.conf.xxx.proxy_arp将使该接口代表通过不同接口路由的任何 IP 地址响应 ARP。

    • 0

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