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Podman-remote 客户端在 Windows 上使用 QEMU VM

::: warning 对于在 Windows 上运行 Podman，请参照Podman for Windows指南，该指南使用了推荐的 Podman 管理 Linux 后端的方法。对于 Mac，请参阅Podman 安装说明。本指南涵盖了 Podman 与自定义 Linux VM 的高级用法。 :::

介绍​

这是一个使用 QEMU VM 的实验性设置，用于在已经支持的 Podman-remote 客户端上运行 Podman。在 Windows 上运行 Podman 的官方支持和推荐方法是使用 Podman machine。

前提条件​

  • Windows 10 Build 18362 或更高版本（Build 19044/Version 21H2 或更高版本推荐）
  • 在机器上安装了 SSH 客户端功能
  • 机器上应启用 Hyper-V 加速
  • 将使用目录 C:\qemu-remote\ 来存储所需资源
  • 端口 57561 用于通过回环接口进行 SSH 通信

获取和安装​

QEMU​

从QEMU下载 （7.2.0 minimal）

然后从Fedora CoreOS下载适用于 QEMU 的 (FCOS) 镜像

您需要 .xz 格式的解压缩工具，如 xz 本身或 7-zip。使用它来将 .qcow2 镜像解压到 C:\qemu-remote\fedora-coreos-37.20221127.2.0-qemu.x86_64.qcow2

如果使用 xz，命令行（当从同一目录运行时）将是

xz -d fedora-coreos-37.20221127.2.0-qemu.x86_64.qcow2.xz

Podman​

下载并安装适用于 Windows 的 Podman 最新发布版。Podman 发布版可以从官方的Podman GitHub发布页面获得：

Podman 旧版本​

当使用 Podman 的旧版本（4.3.x 及更早版本）时，如果安装目录中缺少 gvproxy.exe，可以从官方发布页面 获取它。 您需要 0.5.0 或更高版本的发布。下载 gvproxy-windows.exe 并将其复制到 Podman 安装目录（或添加到 PATH 环境变量的任何其他位置），并将二进制文件重命名为 gvproxy.exe。

SSH​

生成带有空密码短语的 ssh 密钥

ssh-keygen -t ed25519 -f C:\qemu-remote\remote

FCOS 的 Ignition​

创建名为 C:\qemu-remote\remote.ign 的 Ignition 文件，内容为：

{
  "ignition": { "version": "3.2.0" },
  "storage": {
    "files": [
      {
        "filesystem": "root",
        "path": "/etc/ssh/ssh_host_ed25519_key",
        "mode": 420,
        "contents": {
          "source": "data:,$(cat C:\\qemu-remote\\remote.pub | base64)"
        }
      },
      {
        "filesystem": "root",
        "path": "/etc/ssh/ssh_host_ed25519_key.pub",
        "mode": 420,
        "contents": {
          "source": "data:,$(cat C:\\qemu-remote\\remote.pub)"
        }
      }
    ]
  },
  "systemd": {
    "units": [
      {
        "name": "sshd.service",
        "enabled": true
      }
    ]
  },
  "networkd": {
    "units": [
      {
        "name": "00-ens33.network",
        "contents": "[Match]\nName=ens33\n\n[Network]\nAddress=192.168.122.100/24\nGateway=192.168.122.1\nDHCP=no"
      }
    ]
  },
  "passwd": {
    "users": [
      {
        "name": "core",
        "sshAuthorizedKeys": [
          "$(cat C:\\qemu-remote\\remote.pub)"
        ]
      }
    ]
  }
}

请确保将 192.168.122.100/24 替换为您网络设置中适当的 IP 地址和子网掩码。

QEMU 命令行

您可以使用以下命令行启动虚拟机：

qemu-system-x86_64.exe -machine q35,accel=hvf -cpu host -m 2048 -smp 2,sockets=1,cores=2,threads=1 -bios none -device virtio-net-pci,netdev=net0,mac=52:54:00:12:34:56 -netdev user,id=net0,hostfwd=tcp::57561-:22 -drive if=none,id=hd0,file=C:\qemu-remote\fedora-coreos-37.20221127.2.0-qemu.x86_64.qcow2,format=qcow2 -device virtio-blk-pci,drive=hd0 -device virtio-serial-pci -chardev socket,id=charserial0,path=C:\qemu-remote\serial.sock,server=no -device virtserialport,bus=virtio-serial0.0,nr=0,chardev=charserial0,id=serialport0,name=org.qemu.guest_agent.0 -fw_cfg name=opt/com.redhat.coreos/config,file=C:\qemu-remote\remote.ign

在 Ignition 配置中，SSH 的 IP 地址设置为 192.168.122.100。您可以使用您创建的私钥通过 SSH 连接到虚拟机：

ssh -i C:\qemu-remote\remote -p 57561 core@localhost

首次连接时，SSH 主机密钥对于您的客户端来说是未知的，因此您可能会收到一个安全警告，询问您是否信任主机并希望继续连接。确认并接受后，您应该能够登录到虚拟机。请确保您的防火墙或网络设置允许通过端口 57561 进行连接。

如果您使用的是 Windows 下的 OpenSSH 客户端，您可能需要确保 C:\qemu-remote\remote 私钥文件的权限设置正确，以便 OpenSSH 可以读取它。您还可以尝试使用 PuTTY 或其他 SSH 客户端进行连接，这些客户端通常有自己的私钥格式和导入方法。

启动过程​

gvproxy​

在启动 QEMU 虚拟机之前，需要首先运行 gvproxy 以准备好环境。使用以下命令运行它：

gvproxy.exe -listen-qemu unix://C:/qemu-remote/vlan_remote.sock -pid-file C:\qemu-remote\proxy.pid -ssh-port 57561 -forward-sock C:\qemu-remote\podman.sock -forward-dest /run/user/501/podman/podman.sock -forward-user core -forward-identity C:\qemu-remote\remote

QEMU​

使用以下命令启动 QEMU（下面的配置使用了 4 个 CPU 和 8 GB RAM，但可以根据实际情况进行调整）：

qemu-system-x86_64w.exe -m 8192 -smp 4 -fw_cfg name=opt/com.coreos/config,file=C:\qemu-remote\remote.ign -netdev stream,id=vlan,server=off,addr.type=unix,addr.path=C:\qemu-remote\vlan_remote.sock -device virtio-net-pci,netdev=vlan,mac=5a:94:ef:e4:0c:ee -device virtio-serial -chardev socket,path=C:\qemu-remote\ready.sock,server=on,wait=off,id=apodman-machine-default_ready -device virtserialport,chardev=apodman-machine-default_ready,name=org.fedoraproject.port.0 -pidfile C:\qemu-remote\vm.pid -machine q35,accel=whpx:tcg -cpu max,vmx=off,monitor=off -drive if=virtio,file=C:\qemu-remote\fedora-coreos-37.20221127.2.0-qemu.x86_64.qcow2

首次启动额外步骤​

观察 QEMU 加载过程，并等待 SSH 密钥被分配到虚拟机的消息。接下来，在第一次通过 SSH 连接之前，需要将虚拟机添加到已知主机列表中。 我们在这里使用 127.0.0.1 而不是 localhost 来强制使用 IPv4。

ssh-keyscan -p 57561 127.0.0.1 >> %USERPROFILE%\.ssh\known_hosts

请确保在执行上述命令时，ssh-keyscan 工具已经安装在您的系统上，并且 %USERPROFILE%\.ssh\ 目录存在，否则您需要创建它。如果 SSH 密钥扫描命令成功执行，虚拟机的公钥将被添加到 known_hosts 文件中，这样在后续的 SSH 连接过程中，您就不会再收到未知主机的安全警告。

添加新的 Podman 连接​

创建一个名为 "qemuremote" 的连接：

podman system connection add --identity C:\qemu-remote\remote -p 57561 qemuremote ssh://core@127.0.0.1

可选步骤​

为了简化操作/测试，可以将其设置为默认连接：

podman system connection default qemuremote

使用 Podman​

选择活动连接为 "qemuremote"（如果已设置为默认，则无需此步骤）。

运行一些基本的网络工作负载：

podman run -d --rm -p 8080:80 nginx

测试它是否工作：

curl -v http://localhost:8080

关闭虚拟机​

Podman machine 的内置机制不适用于自定义机器。因此，需要通过 SSH 优雅地关闭它：

ssh -i C:\qemu-remote\remote -p 57561 core@127.0.0.1

然后执行

sudo poweroff

关闭 SSH 会话后，QEMU 进程应该会自行退出。如果需要手动停止 QEMU，可以杀死其进程（使用之前保存的 PID 文件中的 PID）。

清理和移除​

如果您想完全清理并移除这个 QEMU 实例，您需要先关闭它（如上所述），然后删除所有相关的文件，如虚拟机磁盘映像、PID 文件、套接字文件等。

del C:\qemu-remote\vm.pid
del C:\qemu-remote\vlan_remote.sock
del C:\qemu-remote\ready.sock
del C:\qemu-remote\podman.sock
del C:\qemu-remote\proxy.pid
del C:\qemu-remote\remote.ign
del C:\qemu-remote\remote

此外，您可能还想删除虚拟机磁盘映像文件，以便完全清理环境：

del C:\qemu-remote\fedora-coreos-37.20221127.2.0-qemu.x86_64.qcow2

请注意，执行这些删除操作之前，请确保您不再需要这些文件，并且已经关闭了所有相关的进程。在 Linux 系统中，您可能还需要使用 rm 命令而不是 del。

最后，不要忘记从 known_hosts 文件中删除虚拟机的条目，如果您将来不打算再连接它：

notepad %USERPROFILE%\.ssh\known_hosts

打开 known_hosts 文件后，找到与虚拟机 IP 地址相关的条目并删除它。保存并关闭文件。

请注意，Windows 系统上的文件路径和命令可能与 Linux 系统有所不同，因此请根据您实际使用的操作系统和环境调整上述命令和路径。