基于macOS+VMware的GNS3内VM上公网

Posted 2021-02-13

笔者经常需要做网络实验，GNS3就是笔者最喜欢用的模拟器，为了便于实验，需要能从macos上直接ssh登陆模拟出来的vm，并且vm需要上公网。经过研究，已解决此问题，并以此分享出来

tag: macos, vmware, gns3, vm上公网

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环境说明

本文基于以下环境：

? 宿主：macOS Mojave
? GNS3版本：2.1.14
? GNS3内部的VM运行在：GNS3 VM里
? GNS3 VM运行在：VMware Fusion 专业版 11.0.1
? centos7.3是运行在GNS3 VM里的Qemu虚拟机

可以理解为在macOS上运行了VMware，在VMware里运行了GNS3 VM，在GNS3 VM里运行了Qemu虚拟机。

对，就是"俄罗斯套娃"。

想让GNS3内的VM上Internet公网，有2种方法，接下来分别详细讲解

方法1（内置）

GNS3内置一个nat cloud，只要将vm连上这个nat cloud就可以上公网（上图中的Nat1就是nat cloud）

实现原理：nat cloud会对数据包进行SNAT，将源IP转换成macOS上出公网对应的本机ip。比如macOS是用wifi上网，wifi dhcp分配给macOS的ip是192.168.1.10，那么nat cloud就会将自己的ip出公网数据包的源IP转换为192.168.1.10

? 优点：无需任何额外配置，GNS3内置实现
? 缺点：无法从macOS上直接ssh连接到vm（即图上的centos7.3-1，本文接下去的部分若无特殊说明，均用vm表示），只能通过vnc连接

方法2（推荐）

采用vmnet + GNS3 VM加网卡 + 自定义cloud + pfctl + 开启ip_forward

? 优点：vm不仅可以上网，还可以从mac上连接到vm里做管理
? 缺点：配置相对复杂，需要对macos、vmware、gns3、网络原理有一定了解

1?? vmware偏好设置里新增一张网卡，这里为vmnet2，然后按下图所示进行配置

? “允许该网络上的虚拟机连接到外部网络（使用NAT）”不要勾选，因为测试发现bug（比如虚拟机里访问Internet公网，响应时有时无，延时也很严重，怀疑是GNS3 VM的bug）
? “将Mac主机连接到该网络”要勾选，这样在macos上才能出现vmnet2网卡
? 子网IP是自动生成的，这里是172.16.71.0/24，对应macos上vmnet2的ip是172.16.71.1/24

2?? GNS3 VM加网卡

在vmware里打开GNS3 VM的配置，添加一张网卡，如下图红框里的网络适配器3就是笔者添加的网卡

3?? 自定义cloud

如下图，要选择“Run the cloud node on the GNS3 VM”

名字任意，这里叫做mgr-cloud

注意，只需要将eth2（即上一步新增的网络适配器3）Add进来

4?? 在macos上通过pfctl配置nat，以及允许vmnet2流量进出

a. sudo vim /etc/pf.anchors/vmware-gns3，内容如下

图上的en7是笔者mac上的有线网卡，en0是我mac上的wifi网卡（因为在公司是用有线网卡，在家里是用wifi上网，所以按上面这样配置2条，就无需担心网络切换会导致nat失败）

b. sudo vim /etc/pf.conf，内容如下（红框内容是需要增加的）

c. 校验配置文件并生效：

# 校验
sudo pfctl -vnf /etc/pf.anchors/vmware-gns3
sudo pfctl -vnf /etc/pf.conf

# 生效
sudo pfctl -ef /etc/pf.conf

pfctl会在mac开机时自动执行，无需每次都手工执行

5?? 开启ip_forward

sudo sysctl -w net.inet.ip.forwarding=1

注意：该命令在mac重启后就会失效，因此在使用GNS3时候需要手工执行一次

测试

方法1不符合需求，就不再赘述

方法2的测试：此时，vm里应该已经通过dhcp获得ip地址，并且可以直接从mac上ssh登陆vm。然后在vm里只需要手工增加一条网关（网关指向mac上vmnet2的ip，笔者环境对应的是172.16.71.1），就可以通过mac上公网。另外，vm里的dns需要手工配置（比如指向8.8.8.8）

附：多台vm上公网

如果需要多台vm上公网，可以自行添加一个hub或switch