用主机名代替 IP 地址连接 Hyper-V Ubuntu 虚拟机

每台 Hyper-V 虚拟机实例的 IP 地址都会随着宿主机的重启而变化。如果经常用 SSH 连接运行 Linux 的虚拟机，每次连接都需要输入密码或者配置免密连接，相当麻烦。

尽管可以在 Hyper-V 管理器创建新的内部虚拟交换机，将 Linux 虚拟机的虚拟网卡连接到这台虚拟交换机，并为之设置固定 IP，但是，这样就影响了这台 Linux 虚拟机与其他虚拟机之间的沟通。

一个偶然的机会，我发现了 Linux 内置的 Avahi 服务，它自动为运行 Linux 的电脑设置一个主机名，我们可以用主机名代替 IP 地址来连接 Linux 电脑。我使用的 Ubuntu 20.04 LTS 已经内置了 Avahi，开箱即用，毫不复杂。

什么是 Avahi？

Avahi 本来的意思是毛狐猴，它们只生活在非洲马达加斯加岛的热带雨林。Avahi 软件的 LOGO，就是一只毛狐猴的卡通画。
东部毛狐猴，图源：维基百科

Avahi 作为一个软件，它可以自动为运行 Linux 的电脑设置一个主机名，用主机名代替 IP 地址。IP 地址会经常变，但是 Avahi 生成的主机名不会变，我们可以用主机名代替 IP 地址来连接 Linux 电脑。考虑到 Hyper-V 总是改动虚拟机实例的 IP 地址，Avahi 和 Hyper-V 简直是天造地设的一对！

Avahi 的原理是什么？

Avahi 的原理是多播 DNS（multicast DNS），又称为 DNS 服务发现（DNS service discovery，DNS-SD），基于 TCP/IP 协议。Avahi 生成的「主机名」其实是「内网域名」，即只能在局域网内部使用域名。

举个例子。我有一台 Linux 电脑，主机名是 Ubuntu2004LTS。Avahi 会在局域网内部通过 mDNS 让每台电脑都能把内网域名 Ubuntu2004LTS.local 解析到这台 Linux 电脑。我在局域网内部任何一台电脑的终端输入 ssh kukmoon@Ubuntu2004LTS.local，就能通过 SSH 连接到这台 Linux 电脑。

Avahi 生成的主机名与 Windows 的「计算机名」类似，开箱即用，毫不复杂，无需另外配置。但是二者原理完全不同。上文已经介绍 Avahi 的原理是基于 TCP/IP 协议的多播 DNS，而 Windows 电脑的「计算机名」是基于 NetBIOS 协议，如果不是 Windows 在此处持续给 NetBIOS 协议续命，后者早就退出了历史舞台。

如何使用 Avahi？

用法：只需要在 SSH、Ping 之类的命令中把 Linux 虚拟机的 IP 更换成 主机名.local 的组合就可以了。
把 IP 更换成的组合

例如我的 Linux 虚拟机，主机名是 Ubuntu-VM（这个主机名是在安装 Ubuntu）时输入的，本身只是起着一个辨识作用，而 Avahi 硬是把它转换成了一个可以在局域网内使用的主机名 Ubuntu-VM.local。假如我需要用局域网内其他电脑通过 SSH 连接这台 Linux 虚拟机，只需直接输入 ssh kukmoon@ubuntu-vm 即可。是的 Avahi 甚至贴心地做了大小写不敏感的设计（新建和存储时，大小写敏感；输入和检索时，大小写不敏感）。简直了，好贴心，他真的，我哭死。

如何让 Avahi 仅使用 IPv4？

不过我发现如果开启了 IPv6，那么通过 SSH 连接 Linux 虚拟机的速度很慢。注意：Avahi建立在 DNS 多播基础之上，所以说此处实质是 DNS 解析的速度很慢。所以我做了一些设置，让 Avahi 仅仅使用 IPv4。

Step 1. 修改 /etc/nsswitch.conf 文件（乍一看还以为是任天堂 Switch），找到以 hosts 开头的一行，把这一行整个改为：

1	`hosts: mymachines mdns4_minimal [NOTFOUND=return] resolve [!UNAVAIL=return] files myhostname dns`

其中，mdns4_minimal 只解析 IPv4 地址而且速度最快，[NOTFOUND=return] 表示找不到主机名对应的 IPv4 地址就返回。

Step 2. 在防火墙中启用 Avahi 的端口（5353），以及 SSH 的端口（22）。

1 2	`sudo ufw allow 5353 sudo ufw allow 22`

Step 3. 配置 SSH 服务。否则，即使你用 SSH 连上了 Linux 虚拟机的 22 端口，Avahi 本身仍然像一座防火墙一样拦着你。

1	`sudo cp /usr/share/doc/avahi/ssh.service /etc/avahi/services/`

如果 /usr/share/doc/avahi/ssh.service 文件不存在，可以直接上 GitHub 仓库里去找。

Step 4. 让 Avahi 仅使用 IPv4，忽略 IPv6。首先，打开 /etc/avahi/avahi-daemon.conf；其次，把 use-ipv6=yes 改成 use-ipv6=no；第三，把 #publish-aaaa-on-ipv4=yes 改成 publish-aaaa-on-ipv4=no（yes 改 no，别忘了去掉前面的 # 号）。

Step 5. 重启 Avahi-daemon 服务。

1 2	`sudo systemctl stop avahi-daemon.service sudo systemctl start avahi-daemon.service`

搞定。

无法通过 Avahi 生成的主机名连接 Linux 电脑怎么办？

一般来说，需要把本机的 DNS 设为「自动」，或者局域网内部的 DNS 服务器（家庭一般是路由器的 IP 地址，工作场所一般是默认网关 (Default Gateway) 的 IP 地址）。

局域网内部的 DNS 服务器

Avahi 的官方资料挺全的，不会就查。

GitHub 仓库：https://github.com/avahi/avahi
官网及 GitHub Pages：http://avahi.org/
官方文档：http://avahi.org/doxygen/html/
ArchLinux Wiki 中的 Avahi（重点在于安装过程和常见问题排除）：https://wiki.archlinux.org/title/Avahi
Debian Wiki 中的 Avahi（重点在于安装和基本使用）：https://wiki.debian.org/Avahi
Gentoo Wiki 中的 Avahi（重点在于安装和配置）：https://wiki.debian.org/Avahi
Ubuntu Snap 商店中的 Avahi（重点在于推广）：https://snapcraft.io/install/avahi/ubuntu
（Ubuntu 你变了，变得越来越狗了，我要和你离婚，另娶 Debian 🍥