基于libvirt 和QEMU在macOS安装Ubuntu

Posted 2021-04-25 虫虫搜奇

在流行的虚拟架构体系中，最重要的技术当然要数libvirt和QEMU了。包括Linux虚拟化技术中KVM和xen都使用了QEMU。关于Xen和KVM进行虚拟化，以及在Window下使用Vmware，VirtualBox和hyper-v构建虚拟机，可能大家都有过很多的尝试。今天我们来探索一下在macOS的用libvirt和QEMU构建虚拟机的方法。

概述

首先我们概要介绍一下QEMU和libvirt。

QEMU

QEMU由Fabrice Bellard开发的的CPU开源模拟器，QEMU支持高性能扩平台，可以虚拟出不同架构的虚拟机，如在x86平台上可以虚拟出Solaris来。

libvirt

libvirt是当最常用的KVM虚拟机管理的开源工具和API。以Libvirtd为守护进程，可以被本地或者远程调用，Libvirtd通过调用qemu-kvm操作虚拟机。libvirt由红帽公司开发并用于KVM管理，也支持Xen等虚拟架构下的管理。libvirt旨在为各种虚拟机架构提供一套通用的编程接口，而且支持与Java，Python多种语言的绑定，所以涌现了一批基于基libvirt的虚拟机管理工具，比如virt-manager（GUI工具），virsh（命令行工具）。其架构示意图如下：

MacOS下的虚拟方案

在MacOS支持收费的虚拟机方案，比如Parallels Desktop和VMWare Fusion，也有一个开源的VirtualBox。但是，VirtualBox不支持macOS的Hypervisor.Framework。

安装libvirt和QEMU

首先，确保macOS安装了，软件包管理器homebrew。此后其他包都用它来安装。

运行一下命令安装qemu和libvirt：

brew install qemu gcc libvirt

如果安装了libvirt6.6.0版本会导致安装失败，这时候请在Terminal中运行以下命令：

for f in /usr/local/Cellar/libvirt/6.6.0/lib/libvirt/*/*.bundle; do

ln -s $f ${f%.bundle}.so;

done

由于macOS不支持QEMU安全功能，因此禁用：

echo 'security_driver = "none"' >> /usr/local/etc/libvirt/qemu.conf

echo "dynamic_ownership = 0" >> /usr/local/etc/libvirt/qemu.conf

echo "remember_owner = 0" >> /usr/local/etc/libvirt/qemu.conf

最后启动libvirt服务：

brew services start libvirt

Ubuntu Server 20.04镜像准备和安装

有两种方法可以使用VNC客户端或virt-viewer来，查看虚拟机界面。推荐RealVNC Viewer。VNC客户端响应迅速且安装迅速，但是如果有多个VM，则需要手动管理不同的端口。使用virt-viewer，会弹出一个弹出窗口，其中包含当前正在运行的所有VM，但是它很耗时，并且安装需要很长时间。

在主目录中创建一个文件夹vms，并生成一个磁盘映像。更改50g为首选磁盘的大小：

mkdir ~/vms && cd ~/vms

qemu-img create -f qcow2 ubuntu.qcow2 50g

下载Ubuntu Server 20.04安装包和和libvirt XML配置模板，然后将.iso和.xml文件放在同一文件夹中。

修改ubuntu.xml文件中的以下元素，以匹配VM首选项和对应文件路径。

<domain type='qemu' xmlns:qemu='http://libvirt.org/schemas/domain/qemu/1.0'>

<name>ubuntu</name>

<memory unit='GB'>50</memory>

<vcpu>2</vcpu>

...

<disk type='file' device='disk'>

<source file='qcow2文件绝对路径'/>

...

<disk type='file' device='cdrom'>

<source file='安装ISO截止绝对路径'/>

保存，然后运行virsh define ubuntu.xml之后virsh start ubuntu。

启动RealVNC Viewer并连接到localhost。单击Ctrl+Alt+Del按钮重新启动计算机，然后快速按Esc进入启动菜单。按与Ubuntu Server映像匹配的数字。

正常安装Ubuntu Server，确保启用SSH服务器。重新启动后，可以通过运行从终端连接到VM ssh -p 2222 user@localhost。

要将关闭VM，请运行virsh shutdown ubuntu。

要强制关闭，请运行virsh destroy ubuntu。

要将端口（例如，端口443）从VM转发到本地的端口8443，请运行以下命令：

ssh -p 2222 -L8443:localhost:443 user@localhost

多个虚拟机支持

如果要创建多个VM，请为每台计算机创建一个具有唯一UUID，VM名称和VNC端口的XML文件。由于不支持桥接，虚拟不能自动网络，所以更改hostfwd参数，给每个VM的SSH公开一个不同的端口，例如2223代替2222。

定义所有它们之后，可以获得当前正在运行的VM的列表：

virsh list。