Hyper-v虚拟机连接外网方案

hyper-v作为windows10原生支持的虚拟机,安装使用起来是很方便的,但是它最大的问题就是网络不够傻瓜化,不像vmware提供了桥接、NAT、hostonly等多样的组网需求,hyper-v只提供了虚拟交换机这一种网络设备。如果想要虚拟机上外网,hyper-v提供了一种Internet连接共享的方案来实现(网上大部分教程都是使用这一方式)。而这个方案依赖ICS(Internet Connection Sharing)服务的支持,一旦改服务被禁用,那这个方式也将变得不可用,而很不幸的是,因为安全问题,我电脑的ICS服务被禁用了。

因此我们必须通过其它方式来解决上网问题,而我们首先需要弄懂hyper-v中的虚拟交换机可以提供什么能力,然后在此能力基础上需要增加什么能力。

0x01 虚拟网络交换机分类

hyper-v的虚拟交换机分为三类,分别是:

  1. 内部虚拟交换机:类似一台交换机,所有接入该交换机的虚拟机网络互通,但是其下的虚拟机无法访问外网;
  2. 外部虚拟交换机:内部虚拟交换机绑定到物理网卡上,变成一个拥有NAT能力的路由器,但是改能力依赖ICS服务;
  3. 专用虚拟交换机:内部虚拟交换机,但是不可以绑定物理网卡;

我们常用的交换机类型是前两个,其区别就在于是否绑定了物理网卡。其网络架构类似于上图。

0x02 解决方案

一、绑定物理网卡方法

这个我们开头就说了,hyper-v原生支持,但是需要ICS服务的支持,一旦ICS服务被禁用或关闭,那这个方法就无法使用了。

二、创建NAT服务方法

从图中看,我们已经拥有了一个同一网段(10.1.1.0/24)的互通网络,如果想要虚拟机3上网,那就需要一个将数据包从虚拟交换机转发到物理网卡的能力,并且由于我们的内部交换机网段与物理网卡的网段不同,因此该服务还需要有网址转换的能力。这就不禁让我们想起了NAT技术。

Google一下发现Windows10原生支持创建NAT服务,即powershell的New-NetNat命令(https://docs.microsoft.com/en-us/powershell/module/netnat/new-netnat?view=win10-ps(

https://docs.microsoft.com/en-us/powershell/module/netnat/new-netnat?view=win10-ps))

New-NetNat -Name HyperVNat -InternalIPInterfaceAddressPrefix 10.1.1.0/24
  • Name:该参数为该Nat指定一个名称
  • InternalIPInterfaceAddressPrefix: 该参数指定要进行Nat服务的内部网段

创建Nat服务后,内部交换机下的所有虚拟机均可正常访问外网。

聪明的你可能发现了,这个方法类似Linux下Docker container上网,只不过New-NetNat变成了iptables。其实这两种方法没有本质上的区别,都是通过添加Nat服务来实现内部隔离网络的上网。

三、创建http/socks代理方法

上面添加NAT服务方法已经足够简单(仅需一条命令),但如果你还想尝试一下其它的方法的话,可以试一下在主机搭建一个http/socks代理的方法,原理如下图:

在本机搭建一个监听内部虚拟交换机的HTTP代理服务(clash、HAProxy),如图中监听8080端口,然后在系统中设置http代理为10.1.1.1:8080,例如在命令行下可以设置:

# linux
export http_proxy=http://10.1.1.1:8080
export https_proxy=http://10.1.1.1:8080
# windows
set http_proxy=http://10.1.1.1:8080
set https_proxy=http://10.1.1.1:8080

但是缺陷是虚拟机本身是无法上网的,它依靠的只是主机中代理服务的转发,因此一些dns解析等能力它是缺失的。

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