Проброс USB в виртуалку по сети средствами UsbRedir и QEMU
На сегодняшний день существет довольно много способов пробросить USB-устройство на другой компьютер или виртуалку по сети. Из наиболее популярных — железячные такие как AnywhereUSB и чисто програмные продукты, из тех что я попробовал сам: USB Redirector и USB/IP. Я бы хотел рассказать вам еще об одном интересном способе, который работает непосредственно с эмулятором QEMU. Он так же является частью проекта spice, официально поддерживаемым RedHat.
UsbRedir, это открытый протокол для проброса usb-устройств по tcp на удаленный виртуальный сервер, разработанный при поддержке RedHat в рамках проекта spice. Но как оказалось им можно вполне успешно пользоваться и без spice. В роли сервера выступает usbredirserver, который шарит usb-устройство на определенный порт, а в качестве клиента сам QEMU, который эмулирует подключение экспортированного usb-устройства в определенный usb-контроллер вашей виртуальной машины. Благодаря такому подходу в качестве гостевой системы может использоваться абсолютно любая ОС, так как она даже не знает, что устройство является проброшенным удаленно, а вся логика ложится на QEMU.
Для начала несколько слов о вышеперчисленных решениях
AnywhereUSB — довольно неплохое решение, но дорогое, и имеет неприятние глюки, например бывает если расшаренная флешка
отваливается, то переподключить ее обратно можно только физически вынув и вставив ее.
USB/IP — OpenSource проект. Вроде как был заброшен. По факту глючит довольно сильно. При разрыве соединения, машина частенько
уходит в полнейший freezee, а windows показывает BSOD
USB Redirector — Замечательная софтина. Для расшаривания устройств с linux на linux бесплатна, во всех остальных случаях уже
стоит денег, не так много как AnywhereUSB, но и не бесплатно как хотелось бы :)
Как видно есть из чего выбрать, но давайте же наконец попробуем еще один способ — UsbRedir?
Настройка виртуальной машины
Для того что бы было куда подключать экспортированные устройства, на виртуальной машине нужно создать необходимые usb-контроллеры:
uhci — для USB1.0 ehci — для USB2.0 xhci — для USB3.0
Для qemu (без libvirt)
Добавьте опции в команду запуска виртуальной машины:
-device ich9-usb-ehci1,id=ehci,addr=1d.7,multifunction=on -device ich9-usb-uhci1,id=uhci-1,addr=1d.0,multifunction=on,masterbus=ehci.0,firstport=0 -device ich9-usb-uhci2,id=uhci-2,addr=1d.1,multifunction=on,masterbus=ehci.0,firstport=2 -device ich9-usb-uhci3,id=uhci-3,addr=1d.2,multifunction=on,masterbus=ehci.0,firstport=4
Для libvirt
В исходном файле конфигурации виртуальной машины в узле <devices> удаляем все USB контроллеры и добавляем следущий блок:
<controller type='usb' index='0' model='ich9-ehci1'> <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x08' function='0x7'/> </controller> <controller type='usb' index='0' model='ich9-uhci1'> <master startport='0'/> <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x08' function='0x0' multifunction='on'/> </controller> <controller type='usb' index='0' model='ich9-uhci2'> <master startport='2'/> <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x08' function='0x1'/> </controller> <controller type='usb' index='0' model='ich9-uhci3'> <master startport='4'/> <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x08' function='0x2'/> </controller>
Кстати, если вы используете spice, то добавив к контроллерам еще 3 специальных девайса, станет возможен проброс usb-устройств с клиента spice на сервер. Пример под спойлером Для qemu
Добавляем следующие опции в команду запуска виртуальной машины, помимо контроллеров определеных нами раньше:
-chardev spicevmc,name=usbredir,id=usbredirchardev1 -device usb-redir,chardev=usbredirchardev1,id=usbredirdev1,debug=3 -chardev spicevmc,name=usbredir,id=usbredirchardev2 -device usb-redir,chardev=usbredirchardev2,id=usbredirdev2,debug=3 -chardev spicevmc,name=usbredir,id=usbredirchardev3 -device usb-redir,chardev=usbredirchardev3,id=usbredirdev3,debug=3
Для libvirt
В исходном файле конфигурации виртуальной машины в узле <devices> добавляем следующие опции, помимо контроллеров определеных нами раньше:
<redirdev bus='usb' type='spicevmc'><address type='usb' bus='0' port='3'/></redirdev> <redirdev bus='usb' type='spicevmc'><address type='usb' bus='0' port='4'/></redirdev> <redirdev bus='usb' type='spicevmc'><address type='usb' bus='0' port='5'/></redirdev> <redirdev bus='usb' type='spicevmc'><address type='usb' bus='0' port='6'/></redirdev>
Теперь все готово для осуществления проброса.
Запуск сервера
Пакет usbredirserver можно найти в стандартных репозиториях практически во всех популярных дистрибутивах linux.
Вставляем флешку в компьютер, смотрим вывод usb-устройств:
$ lsusb ... Bus 003 Device 011: ID 125f:c82a A-DATA Technology Co., Ltd. ...
Видим что пара vendorid:prodid равна 125f:c82a, а ядро определило флешке 003-001 usbbus-usbaddr соотвественно.
Теперь давайте расшарим ее на 4000 порт:
# Используя пару vendorid:prodid $ usbredirserver -p 4000 125f:c82a # Используя пару usbbus-usbaddr $ usbredirserver -p 4000 003-011
Подключение устройства к виртуальной машине
Через опции при запуске ВМ
Устройство которое нужно подключить к ВМ можно указать при запуске, добавив следующие опции в команду запуска
Для qemu
-chardev socket,id=usbredirchardev1,port=4000,host=192.168.1.123 -device usb-redir,chardev=usbredirchardev1,id=usbredirdev1,bus=ehci.0,debug=4
Для libvirt
Этот блок рамещается перед тегом </devices>, рядом с контроллерами определенными нами раньше:
<redirdev bus='usb' type='tcp'>
</redirdev>
Его так же можно исполнить командой virsh attach-device
Или через qemu-monitor
Заходим на гипервизор и в qemu-monitor нашей машины выполняем следующие команды:
# Добавляем наше устройство chardev-add socket,id=usbredirchardev1,port=4000,host=192.168.1.123 # Подключем его в ehci контроллер (USB-2.0) device_add usb-redir,chardev=usbredirchardev1,id=usbredirdev1,bus=ehci.0,debug=4
Что бы отключить флешку достаточно такой команды:
device_del usbredirdev1
На этом все, после данных шагов ваша ВМ увидит вашу флешку и сможет с ней нативно работать.
Если устройств много и все они одинаковые
Вот тут появилась интересная задачка, как пробросить несколько одинаковых девайсов на разные ВМ? При этом, стоит отметить, все устройства имеют одинаковую пару vendorid:prodid, а пара usbbus-usbaddr совсем не постоянна, стоит только вынуть и вставить устройство, так оно сразу поменяет свой usbaddr.
Я решил ее при помощи udev. Кстати если вы не совсем понимаете как работает udev, на Debian Wiki есть классная статья о udev
И так приступим
Для начала нам надо узнать серийник нашего устройства, по которому и будем идентифицировать его в udev:
Запустим udev-монитор:
$ udevadm monitor --environment --udev
И вставим наше устройство, после этого мы сразу увидим список переменных этого устройства которые udev любезно инициализировал для нас:
... UDEV [189056.151508] add /devices/virtual/bdi/8:16 (bdi) ACTION=add DEVPATH=/devices/virtual/bdi/8:16 ID_SERIAL_SHORT=11C130317234004B SEQNUM=4352 SUBSYSTEM=bdi USEC_INITIALIZED=189056149826 ...
Информацию о серийнике и других аттрибутах можно получить и другим способом, но стоит учитывать что для написания правил мы будем использовать именно переменные из команды выше, а не аттрибуты из команды ниже. В противном случае не будет отрабатывать триггер remove при отключении устройства.
$ udevadm info -a -n /dev/bus/usb/003/011 | grep '{serial}'
Теперь создадаим файл /etc/udev/rules.d/99-usb-serial.rules и запишем в него следующие правила:
ACTION=="add", ENV{ID_SERIAL_SHORT}="11C130317234004B", RUN+="/usr/bin/usbredirserver -p 4000 $attr{busnum}-$attr{devnum}"
ACTION=="remove", ENV{ID_SERIAL_SHORT}="11C130317234004B", RUN+="/usr/bin/fuser -k 4000/tcp"
Перезагрузим udev-правила:
$ udevadm control --reload-rules
Готово, теперь при подключении нашего устройства, оно будет автоматически шарится на нужный нам порт, а при отключении usbredirserver будет прекращать свою работу.
По аналогии добавляем и остальные устройства.
На этом все. Спасибо за проявленный интерес :)
* Иногда, особенно в Win7(x64) при создании конфигурации по умолчанию, потом не пробрасывается нормально USB устройство. Для решения такой проблемы, удалите все USBREDIRECTOR, а потом добавьте необходимое устройство. Все должно работать.
