Укрощаем USB/IP

Регулярно возникает задача подключения USB-устройства к удаленному ПК через локальную сеть. Под катом изложена история моих поисков в этом направлении, и путь к готовому решению на базе open-source проекта USB/IP с описанием заботливо установленных различными людьми на этом пути препятствий, а также способов их обхода.

Часть первая, историческая

Если машина виртуальная — всё это несложно. Функционал проброса USB от хоста в виртуалку появился еще в VMWare 4.1. Но в моём случае ключик защиты, опознающийся как WIBU-KEY, нужно было в разное время подключать к разным машинам, и не только виртуальным.
Первый виток поиска в далеком 2009-м году привел меня к железке под названием TrendNet TU2-NU4
Плюсы:

• иногда даже работает

Минусы:

• работает не всегда. Допустим, ключ защиты Guardant Stealth II через неё не заводится, ругаясь ошибкой «устройство не может быть запущено».
• ПО для управления (читай — монтирования и размонтирования USB-устройств) убого до крайности. Ключи командной строки, автоматизация — не, не слышали. Всё только руками. Кошмар.
• управляющее ПО ищет саму железку в сети широковещанием, поэтому работает это только в пределах одного broadcast-сегмента сети. Указать IP-адрес железки руками нельзя. Железка в другой подсети? Тогда у вас проблема.
• разработчики забили на устройство, слать баг-репорты бесполезно.

Второй виток случился во времена уже не столь отдаленные, и привел меня к теме статьи — USB/IP project. Привлекает открытостью, тем более, что ребята из ReactOS подписали им драйвер для Windows, так что теперь даже на x64 всё работает без всяких костылей вроде тестового режима. За что команде ReactOS огромное спасибо! Звучит всё красиво, попробуем пощупать, так ли оно на деле? К сожалению, сам проект тоже подзаброшен, и на поддержку рассчитывать не приходится — но где наша не пропадала, исходник есть, разберемся!

Часть вторая, серверно-линуксовая

Сервер USB/IP, расшаривающий USB-девайсы по сети, может быть поднят только в Linux-based OS. Ну что ж, линукс так линукс, устанавливаем на виртуалку Debian 8 в минимальной конфигурации, стандартное движение руками:

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
sudo apt-get install usbip

Установились. Дальше интернет подсказывает, что нужно бы загрузить модуль usbip, но — здравствуйте, первые грабли. Нет такого модуля. А всё оттого, что большинство руководств в сети относятся к более старой ветке 0.1.x, а в крайней 0.2.0 модули usbip имеют другие названия.

Поэтому:

sudo modprobe usbip-core
sudo modprobe usbip-host
sudo lsmod | grep usbip

Ну и добавим в /etc/modules такие строки, чтобы загружать их автоматически при старте системы:

usbip-core
usbip-host
vhci-hcd

Запустим сервер usbip:

sudo usbipd -D

Дальше всемирный разум нам подсказывает, что в комплекте с usbip идут скрипты, позволяющие нам управлять сервером — показать, какое устройство он будет расшаривать по сети, посмотреть статус, и так далее. Тут нас поджидает еще один садовый инструмент — эти скрипты в ветке 0.2.x, опять же, переименованы. Получить список команд можно с помощью

sudo usbip

Почитав описание команд, становится понятно, что для того, чтобы расшарить требуемый USB-девайс, usbip хочет узнать его Bus ID. Уважаемые зрители, на арене грабли номер три: тот Bus ID, который выдаст нам lsusb (казалось бы, самый очевидный путь) — ей не подходит! Дело в том, что железки вроде USB-хабов usbip игнорирует. Поэтому, воспользуемся встроенной командой:

user@usb-server:~$ sudo usbip list -l
 - busid 1-1 (064f:0bd7)
   WIBU-Systems AG : BOX/U (064f:0bd7)

Примечание: здесь и далее в листингах я буду всё описывать на примере моего конкретного USB-ключа. Ваши название железки и пара VID:PID могут и будут отличаться. Моя называется Wibu-Systems AG: BOX/U, VID 064F, PID 0BD7.

Теперь мы можем расшарить наше устройство:

user@usb-server:~$ sudo usbip bind --busid=1-1
usbip: info: bind device on busid 1-1: complete

Ура, товарищи!

user@usb-server:~$ sudo usbip list -r localhost
Exportable USB devices
======================
 - localhost
        1-1: WIBU-Systems AG : BOX/U (064f:0bd7)
           : /sys/devices/pci0000:00/0000:00:11.0/0000:02:00.0/usb1/1-1
           : Vendor Specific Class / unknown subclass / unknown protocol (ff/00/ff)

Троекратное ура, товарищи! Сервер расшарил железку по сети, и мы можем её подключать! Осталось только дописать автозапуск демона usbip в /etc/rc.local

usbipd -D

Часть третья, клиентская и запутанная

Подключить расшаренное устройство по сети к машине под управлением Debian я попробовал сразу же на том же сервере, и всё прекрасно подключилось:

sudo usbip attach --remote=localhost --busid=1-1

Переходим к Windows. В моем случае это был Windows Server 2008R2 Standard Edition. Официальное руководство просит сначала установить драйвер. Процедура прекрасно описана в прилагаемом к windows-клиенту readme, делаем всё как написано, всё получается. На XP тоже работает без каких-либо трудностей.

Распаковав клиент, пробуем примонтировать наш ключик:

C:Program FilesUSB-IP>usbip -a %server-ip% 1-1
usbip err: usbip_network.c: 121 (usbip_recv_op_common) recv op_common, -1
usbip err: usbip_windows.c: 756 (query_interface0) recv op_common
usbip err: usbip_windows.c: 829 (attach_device) cannot find device

Ой-ой. Что-то пошло не так. Используем навык гугла. Встречаются отрывочные упоминания, что что-то там не так с константами, в серверной части разработчики при переходе на версию 0.2.0 изменили версию протокола, а вот в клиенте под Win сделать это забыли. Предлагаемое решение — поменяйте константу в исходнике и пересоберите клиент.

Вот только очень мне не хочется качать Visual Studio ради этой процедуры. Зато у меня есть старый-добрый Hiew. В исходнике константа объявлена как двойное слово. Поищем в файле 0х00000106, заменяя на 0х00000111. Не забываем, порядок байт обратный. Итог — два совпадения, патчим:

[usbip.exe]
00000CBC: 06 11
00000E0A: 06 11

Ииии… да!

C:Program FilesUSB-IP>usbip -a %server-ip% 1-1
new usb device attached to usbvbus port 1

На этом можно было бы закончить изложение, но музыка играла недолго. Перезагрузив сервер, я обнаружил, что устройство на клиенте не монтируется!

C:Program FilesUSB-IP>usbip -a %server-ip% 1-1
usbip err: usbip_windows.c: 829 (attach_device) cannot find device

И всё. На это мне не смог ответить даже всезнающий гугл. А при этом команда отобразить доступные на сервере устройства вполне корректно показывает — вот он, ключ, можете монтировать. Пробую примонтировать из-под Linux — работает! А если теперь попробовать из-под Windows? О ужас — это работает!

Грабли последние: что-то там в коде сервера не дописано. При расшаривании устройства он не считывает с него количество USB-дескрипторов. А при монтировании устройства из-под Linux, это поле заполняется. К сожалению, с разработкой под Linux я знаком на уровне «make && make install». Поэтому проблема решена с помощью довольно грязного хака — добавлением в /etc/rc.local

usbip attach --remote=localhost --busid=1-1
usbip port
usbip detach --port=00

Часть заключительная

После некоторых мытарств, это работает. Желаемое получено, теперь ключ можно примонтировать к любому ПК (и размонтировать, конечно же, тоже), в том числе — за пределами широковещательного сегмента сети. Если хочется — можно это сделать с помощью скрипта командной оболочки. Что приятно — удовольствие абсолютно бесплатное.
Надеюсь, что мой опыт поможет хабражителям обойти те грабли, которые отпечатались у меня на лбу. Спасибо за внимание!

Источник: habr.com