Vagrant 没了 VirtualBox 的话可以配 Qemu

开源虚拟机软件 VirtualBox 从当初不可一世的 Sun 易手到 Oracle 之间，变得不那么被许多公司信任了。之前一直是用 Vagrant 搭配 VirtualBox 在 Mac 下使用 Linux 虚拟机，因为不需要用到 Linux 桌面，用 Vagrant 操作虚拟机非常方便。但现在不得不要考虑别的方式，那就是 Vagrant + Qemu。Vagrant 的默认 Provider 是 VirtualBox, 我们搜索 Vagrant Box https://app.vagrantup.com/boxes/search 的时候，注意到  Vagrant 其实支持的 Provider 是一个很长的列表:

aws, cloudstack, digitalocean, docker, google, hyperv, libvirt, lxc, openstack, parallels, qemu, rackspace, softlayer, veertu, virtubalbox, vmware, vmware_desktop, vmware_fusion, vmware_ovf, vmware_workstation, vsphere, xenserver

有些尚未听说过，还有一些虽说支持，但别人提供的相应的 box 不多，Qemu 还算不错的 virtualbox 的替代品。Qemu 也是一款开源的虚拟机软件，它支持 Linux, macOS 和 Windows  平台，但它本身未提供友好的 UI 工具，所以创建一个 Qemu 虚拟机的命令会让人畏而却步。在 macOS 下有一个 Qemu 的 UI 工具 UTM

Qemu 像 VirtualBox 一样可支持多种操作系统，而且还不限于当前的 CPU 架构，还能模拟不同的 CPU 架构，如运行在 x86 上，可模拟 Arm, RISC-V 等，当然 Arm 等别的 CPU 下也能模板 x86 架构。

有了 UTM 使用 Qemu 也很方便，如果无需操作系统桌面，如运行 Linux Server 版本，那可用 Vagrant + Qemu 组合，也用不着 UTM。

下面来体验下在 macOS 下如何安装使用 Vagrant + Qemu，所用平台是 MacBook Pro 2019, Intel 芯片, OS 为 macOS Ventura - Version 13.6

安装

brew install qemu
brew install vagrant
vagrant plugin update
vagrant plugin install vagrant-qemu

初始始 box

vagrant init -m generic/ubuntu2004

这时会在当前目录下生成 Vagrantfile

还需对 Vagrantfile 进行修改为

qe.qemu_dir 的值可通过命令以下命令获得

echo brew --prefix/share/qemu

启动命令 vagrant up

Bringing machine 'default' up with 'qemu' provider...
==> default: Checking if box 'generic/ubuntu2004' version '4.3.8' is up to date...
==> default: Machine already provisioned. Run vagrant provision or use the --provision
==> default: flag to force provisioning. Provisioners marked to run always will still run.

ssh 连接 vagrant ssh

vagrant ssh
Last login: Sat Dec 23 05:41:48 2023 from 10.0.2.2
vagrant@ubuntu2004:~$

大功告成

但得来上面的结果可不是一帆风顺的，比如启动时的各种错误

Invalid config.
Error: Invalid qemu dir: /opt/homebrew/share/qemu

还有

Stderr: qemu-system-x86_64: unsupported machine type

还有

Stderr: qemu-system-aarch64: invalid accelerator hvf

再如

Stderr: qemu-system-x86_64: CPU model 'host' requires KVM or HVF

其实一切的错误根源都都冲着 Qemu 而去的，也就是命令 qemu-system-x86_64， 像

qemu-system-x86_64 --help
qemu-system-x86_64 -machine help   # 列出所有支持的 machine
qemu-system-x86_64 -cpu help  # 列出 cpu mode

把错误信息发问到 ChatGPT, 它仍然发扬着一本正经胡说八道的作风，完全得不到我想要的答案。最有效的还是 Vagrant QEMU Provider 的官方文档 https://github.com/ppggff/vagrant-qemu/tree/v0.3.5?tab=readme-ov-file

如果不在 Vagrantfile 文件中用

config.vm.provider "qemu"

指定 provider 是 qemu 的话，就必须 vagrant up 指定 provider, 如

 vagrant up --provider qemu

或者用 VAGRANT_DEFAULT_PROVIDER 环境变量修改 provider, 如

export VAGRANT_DEFAULT_PROVIDER=qemu
vagrant up

当然，方便起见可把环境变量  VAGRANT_DEFAULT_PROVIDER 定义移入 shell 的相应配置文件中，如 .zshrc, .bashrc 等。

如果 vagrant up 不指定 --provider qemu, 就会默认尝试用 virtualbox 或 libvirt, 因为本机没有安装 VirtualBox, 所以直接 vagrant up 会失败

vagrant up
Bringing machine 'default' up with 'libvirt' provider...
Error while connecting to Libvirt: Error making a connection to libvirt URI qemu:///system:
Call to virConnectOpen failed: Failed to connect socket to '/usr/local/var/run/libvirt/virtqemud-sock': No such file or directory

在执行 vagrant plugin install vagrant-qemu 出现过错误

Unable to resolve dependency: user requested 'vagrant-libvirt (= 0.12.0)'

执行 vagrant plugin update 可解决。

看来 Qemu 本身还依赖于 Libvirt, 而 libvirt 也是 Vagrant 所支持的 provider 的一种，应该可以用 Vagrant + Libvert 的方式, 参见 GitHub 的 vagrant-libvirt 项目 。

当前配置从宿主机无法访问到虚拟机，可以使用端口映射或桥接的网络配置方式，留待以后再细究吧。

链接：

1. Install vagrant, Linux using QEMU and create two namespaces and connect them by (veth) cable on (Mac M2).