qemu-aarch64用户态下如何映射主机物理网卡并指定网卡名称

首先明确：你使用的qemu-aarch64属于QEMU用户态模拟模式，和全系统虚拟化的qemu-system-aarch64实现逻辑完全不同：用户态模式不会模拟独立硬件板卡，程序的系统调用直接由主机内核处理，默认共享主机的网络栈，因此不能套用全系统模式下的虚拟网卡配置、硬件直通参数。要实现物理网卡映射、自定义网卡名，需要借助Linux原生网络命名空间能力实现，以下是两种可直接落地的方案。

该方案会将目标物理网卡从主机默认网络环境中移出，完全交给qemu-aarch64运行的程序使用，网卡名可直接自定义为eth0/eth1。
操作步骤：

• 创建独立网络命名空间：
  ip netns add qemu-aarch64-ns
• 将需要映射的物理网卡移入新建命名空间，以enp0s3映射为eth0为例：
  ip link set enp0s3 netns qemu-aarch64-ns
  注意：如果当前SSH连接依赖enp0s3通信，执行该命令会直接断连，操作前请确认你使用的控制链路不绑定待映射网卡
• 在命名空间内将移入的物理网卡重命名为目标名称：
  ip netns exec qemu-aarch64-ns ip link set enp0s3 name eth0
  如果需要同时映射enp0s8为eth1，重复上述步骤替换对应网卡名和目标名即可。
• 启动网卡并配置网络参数（按需配置IP、网关）：

ip netns exec qemu-aarch64-ns ip link set lo up
ip netns exec qemu-aarch64-ns ip link set eth0 up
ip netns exec qemu-aarch64-ns ip addr add 192.168.1.100/24 dev eth0
ip netns exec qemu-aarch64-ns ip route add default via 192.168.1.1 dev eth0

• 在该命名空间内启动你的交叉编译程序，程序枚举到的网卡即为你配置的eth0/eth1，可直接执行以太网操作：
  ip netns exec qemu-aarch64-ns qemu-aarch64 ./your_app

如果不想把物理网卡从主机环境中剥离，可以基于物理网卡创建macvlan接口映射到qemu运行环境，主机和qemu内的程序可同时通过物理网卡通信，互不干扰。
操作步骤：

• 创建独立网络命名空间：
  ip netns add qemu-aarch64-ns
• 基于物理网卡enp0s3创建macvlan接口：
  ip link add macvlan-eth0 link enp0s3 type macvlan mode bridge
• 将macvlan接口移入命名空间并重命名为eth0：

ip link set macvlan-eth0 netns qemu-aarch64-ns
ip netns exec qemu-aarch64-ns ip link set macvlan-eth0 name eth0

• 启动接口、配置网络参数：

ip netns exec qemu-aarch64-ns ip link set lo up
ip netns exec qemu-aarch64-ns ip link set eth0 up
ip netns exec qemu-aarch64-ns ip addr add 192.168.1.101/24 dev eth0
ip netns exec qemu-aarch64-ns ip route add default via 192.168.1.1 dev eth0

• 在命名空间内启动qemu-aarch64运行程序即可，程序内看到的eth0直接绑定物理网卡enp0s3，支持所有二层、三层以太网操作。

• 请勿给qemu-aarch64传入-netdev、-device virtio-net-device等全系统模式专属的网卡配置参数，这类参数是给qemu-system-*系列全虚拟化程序使用的，用户态模式下传入会直接报错。
• 如果程序需要操作网卡底层能力（比如原始套接字收包、配置混杂模式、修改网卡offload参数等），需要用root权限执行启动命令，或者给程序二进制配置CAP_NET_RAW、CAP_NET_ADMIN权限。
• 程序运行结束后如果要恢复环境，执行以下命令即可把网卡移回主机默认命名空间、删除自定义命名空间：

ip netns exec qemu-aarch64-ns ip link set eth0 netns 1
ip netns del qemu-aarch64-ns

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Gaurav Pathak