基于libvirt 和QEMU在macOS安裝Ubuntu

在流行的虛擬架構體系中，最重要的技術當然要數libvirt和QEMU了。包括linux虛擬化技術中KVM和xen都使用了QEMU。關于Xen和KVM進行虛擬化，以及在Window下使用Vmware，VirtualBox和hyper-v構建虛擬機，可能大家都有過很多的嘗試。今天我們來探索一下在macOS的用libvirt和QEMU構建虛擬機的方法。

概述

首先我們概要介紹一下QEMU和libvirt。

QEMU

QEMU由Fabrice Bellard開發的的CPU開源模擬器，QEMU支持高性能擴平臺，可以虛擬出不同架構的虛擬機，如在x86平臺上可以虛擬出Solaris來。

libvirt

libvirt是當最常用的KVM虛擬機管理的開源工具和API。以Libvirtd為守護進程，可以被本地或者遠程調用，Libvirtd通過調用qemu-kvm操作虛擬機。libvirt由紅帽公司開發并用于KVM管理，也支持Xen等虛擬架構下的管理。libvirt旨在為各種虛擬機架構提供一套通用的編程接口，而且支持與JAVA，Python多種語言的綁定，所以涌現了一批基于基libvirt的虛擬機管理工具，比如virt-manager（GUI工具），virsh（命令行工具）。其架構示意圖如下：

MacOS下的虛擬方案

在MacOS支持收費的虛擬機方案，比如Parallels Desktop和VMWare Fusion，也有一個開源的VirtualBox。但是，VirtualBox不支持macOS的Hypervisor.Framework。

安裝libvirt和QEMU

首先，確保macOS安裝了，軟件包管理器homebrew。此后其他包都用它來安裝。

運行一下命令安裝qemu和libvirt：

brew install qemu gcc libvirt

如果安裝了libvirt6.6.0版本會導致安裝失敗，這時候請在Terminal中運行以下命令：

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

最后啟動libvirt服務：

brew services start libvirt

Ubuntu Server 20.04鏡像準備和安裝

有兩種方法可以使用VNC客戶端或virt-viewer來，查看虛擬機界面。推薦RealVNC Viewer。VNC客戶端響應迅速且安裝迅速，但是如果有多個VM，則需要手動管理不同的端口。使用virt-viewer，會彈出一個彈出窗口，其中包含當前正在運行的所有VM，但是它很耗時，并且安裝需要很長時間。

在主目錄中創建一個文件夾vms，并生成一個磁盤映像。更改50g為首選磁盤的大小：

mkdir ~/vms && cd ~/vms

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

下載Ubuntu Server 20.04安裝包和和libvirt XML配置模板，然后將.iso和.xml文件放在同一文件夾中。

修改ubuntu.xml文件中的以下元素，以匹配VM首選項和對應文件路徑。

<name>ubuntu</name>

...

...

保存，然后運行virsh define ubuntu.xml之后virsh start ubuntu。

啟動RealVNC Viewer并連接到localhost。單擊Ctrl+Alt+Del按鈕重新啟動計算機，然后快速按Esc進入啟動菜單。按與Ubuntu Server映像匹配的數字。