在 Windows 主机和 Linux 来宾之间使用 Hyper-V 套接字

Question

我想编写简单的应用程序，使用 Hyper-V 套接字（netcat over vsock）在 Hyper-V 主机及其虚拟机之间进行通信。在 Internet 上有一些文档描述了如何做到这一点：Make your own integration services, Practical Hyper-V socket communication。然而，他们中的任何一个都帮助我实现了我的目标。

首先，我确定可以使用 Hyper-V 套接字进行连接。在来宾 Linux 上，我加载了 hv_sock 模块和运行 nc-vsock 能够监听 vsocks 的应用程序：

$ sudo modprobe hv_sock
$ nc-vsock -l 1234

在 PowerShell 中的 Windows 我运行 hvc，它利用 Hyper-V 套接字并且能够模拟 netcat：

hvc nc -t vsock little-helper 1234

并且有效。我可以看到从服务器发送到客户端的数据，反之亦然。

然后我在1 and 2的基础上写了一个简单的应用程序，稍作改动。我按照 1 中所述在 Hyper-V 主机的注册表中注册了我的应用程序，并且我运行我的应用程序。连接未建立，connect 函数返回错误 10049。

我尝试以管理员身份运行我的应用程序并在源代码和 Hyper-V 主机的注册表中操作 GUID。但是，没有任何帮助，应用程序总是报告错误 10049。

我认为文档中有些歧义。例如。据说服务 ID 应该是运行dom GUID。但后来有一个注意事项，前四个八位字节 t运行slate to port in AF_VSOCK address family，并为此提供了特定的 GUID。

问题很简单：我哪里做错了或者理解错了。是否可以在 Windows 和 Linux 之间使用 vsock 编写 netcat？

完整代码：

#include <iostream>

#include <winsock2.h>
#include <ws2tcpip.h>
#include <hvsocket.h>

#include <combaseapi.h>

int main()
{
    struct __declspec(uuid("00000000-185c-4e04-985a-4c2eee3e03cc")) VSockTemplate {};
    struct __declspec(uuid("2a9fa68e-4add-45cb-85c8-de97fc66d388")) ServerVsockTemplate {};

    //----------------------
    // Initialize Winsock
    WSADATA wsaData;
    int iResult = WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);
    if (iResult != NO_ERROR) {
        wprintf(L"WSAStartup function failed with error: %d\n", iResult);
        return 1;
    }
    //----------------------
    // Create a SOCKET for connecting to server
    SOCKET ConnectSocket;
    ConnectSocket = socket(AF_HYPERV, SOCK_STREAM, HV_PROTOCOL_RAW);
    if (ConnectSocket == INVALID_SOCKET) {
        wprintf(L"socket function failed with error: %ld\n", WSAGetLastError());
        WSACleanup();
        return 1;
    }
    //----------------------
    // The sockaddr_in structure specifies the address family,
    // IP address, and port of the server to be connected to.
    SOCKADDR_HV clientService;
    clientService.Family = AF_HYPERV;
    clientService.VmId = __uuidof(ServerVsockTemplate);
    clientService.ServiceId = __uuidof(VSockTemplate);
    clientService.ServiceId.Data1 = 1234;

    //----------------------
    // Connect to server.
    iResult = connect(ConnectSocket, (SOCKADDR*)&clientService, sizeof(clientService));
    if (iResult == SOCKET_ERROR) {
        wprintf(L"connect function failed with error: %ld\n", WSAGetLastError());
        iResult = closesocket(ConnectSocket);
        if (iResult == SOCKET_ERROR)
            wprintf(L"closesocket function failed with error: %ld\n", WSAGetLastError());
        WSACleanup();
        return 1;
    }

    wprintf(L"Connected to server.\n");

    iResult = closesocket(ConnectSocket);
    if (iResult == SOCKET_ERROR) {
        wprintf(L"closesocket function failed with error: %ld\n", WSAGetLastError());
        WSACleanup();
        return 1;
    }

    WSACleanup();
    return 0;
}

Answer 1

你那里的 ServerVsockTemplate GUID 是什么？我很确定这应该是运行 VM 的 GUID，例如 (Get-VM -Name $VMName).Id，因此很难硬编码到您的源代码中。如果这是您根据 'Register a new application' 生成的 GUID，那就是问题所在。

文档不清楚，但我强烈怀疑 'Register a new application' 部分仅适用于当您在 Windows 上侦听来自其他 Windows 虚拟机的传入连接时，或者在编写与主机上的服务对话的 Linux 设备驱动程序时。也可能是允许 VM 为其他 VM 提供服务，但我认为不会。

编辑：Quick Testing VSOCK (Hyper-V) Support in X410 表示您还需要为 vsock GUID 创建注册表项，以接收来自虚拟机的连接。

在Linux用户空间，你只能访问vsock； other services 由 Linux.

下的驱动程序管理

Hyper-V vsock implementation 的 Linux 源代码中对 vsock 工作流有更清晰的解释。

当然，我假设也可以在 Windows VM 和主机之间使用 VSock。

编辑，因为我真的去测试过这个。

代码中有两个错误，ServerVsockTemplate GUID 需要成为目标 VM 的 GUID。

VSockTemplate GUID 错误。我不知道那是从哪里来的，但是 <hvsocket.h> 中有一个常量 HV_GUID_VSOCK_TEMPLATE，它与 Microsoft Docs 站点上的那个相匹配：00000000-facb-11e6-bd58-64006a7986d3
事实证明，您需要将 SOCKADDR_HV 的 Reserved 成员归零，否则它将失败。传统上，人们会使用 memset 将新的 sockaddr_* 结构归零，但在这种情况下，我们可以采用简单的方法。

因此，要实现此功能，请将 SOCKADDR_HV 创建代码更改为以下内容：

    // The sockaddr_in structure specifies the address family,
    // IP address, and port of the server to be connected to.
    SOCKADDR_HV clientService;
    clientService.Family = AF_HYPERV;
    clientService.Reserved = 0;
    clientService.VmId = __uuidof(ServerVsockTemplate);
    clientService.ServiceId = HV_GUID_VSOCK_TEMPLATE;
    clientService.ServiceId.Data1 = 1234;

然后删除 VSockTemplate，并确保 ServerVsockTemplate 是运行 nc-vsock 所在的 VM 或 Micro-VM 的 GUID。

我实际上使用 WSL2 微型虚拟机对此进行了测试，其虚拟机 ID 来自 hcsdiag list 而不是 Get-VM，但我能够连接到我内部的 nc-vsock WSL2 会话使用此处的源，已按照我的描述进行了修改。

Answer 2

对于那些对 Hyper-V 不是很熟悉并且不想像我一样花 2 个小时调试的人，几点：

确保客户机上启用了hv_sock内核模块，我使用的是Ubuntu Server 20.04，默认情况下没有启用。

lsmod | grep hv_sock

如果不存在，您需要添加它并重新启动：

sudo sh -c 'echo "hv_sock" > /etc/modules-load.d/hv_sock.conf'
sudo reboot

您需要在 Hyper-V 主机的注册表中注册一个新应用程序，但文档具有误导性，因为只有 Windows 访客才需要随机 GUID ，对于 Linux 来宾，GUID 需要采用非常特定的格式，如 HV_GUID_VSOCK_TEMPLATE 所述，即 <port>-facb-11e6-bd58-64006a7986d3

所以对于端口 5001，注册表项应该是 00001389-facb-11e6-bd58-64006a7986d3（1389 是十六进制的 5001）您可以按照 Register a new application 部分

中所述从 powershell 轻松完成此操作

$service = New-Item -Path "HKLM:\SOFTWARE\Microsoft\Windows NT\CurrentVersion\Virtualization\GuestCommunicationServices" -Name "00001389-facb-11e6-bd58-64006a7986d3"
$service.SetValue("ElementName", "HV Socket Demo")

您可以为 Windows 主机和 [=41 找到一些简单的代码示例 here、win_server.c =] 代表 Linux 客人。

在 Windows 主机和 Linux 来宾之间使用 Hyper-V 套接字

Using the Hyper-V sockets between Windows host and Linux guest

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