Minivirt

虚拟机应该很简单。

Minivirt 是一个轻量级的 QEMU 管理器，它提供类似 Docker 的用户体验。默认镜像基于 Alpine Linux，它很小且运行速度快：50MB 压缩磁盘镜像，几秒钟内启动到 SSH。

安装

1. 安装 QEMU 和其他依赖项。

   • MacOS: brew install qemu socat
   • Debian: apt install qemu-kvm qemu-utils qemu-efi-aarch64 socat
   • Alpine: apk add py3-pip qemu qemu-system-x86_64 qemu-img socat tar
   • Arch: pacman -S python-pip qemu-base socat

2. 安装 Minivirt 并运行检查。

   pip3 install minivirt
   miv doctor
   

3. 拉取镜像并启动虚拟机。

   miv remote add default https://f003.backblazeb2.com/file/minivirt
   miv pull default alpine-{arch} alpine  # {arch} is automatically replaced with your architecture.
   miv run alpine
   

miv run 命令将创建一个短暂的虚拟机并打开一个 SSH 会话。当你退出会话时，虚拟机将被销毁。

内部结构

实际模拟虚拟机的工作由 QEMU 完成。它在许多环境中运行，这意味着我们可以（主要）在所有地方提供相同的功能。

虚拟机作为用户进程运行，无需 root 权限。然而，用户需要硬件虚拟化的权限（例如，在 Linux 上访问 /dev/kvm）。

可以以三种方式与虚拟机交互

• 串行控制台：这是 miv start 的默认选项。
• 图形显示：通过 --display 参数启用。
• SSH：miv run 通过 SSH 连接，使用 Vagrant 公共 SSH 密钥。此外，miv ssh 可以登录到正在运行的虚拟机。

QEMU 虚拟机配置了 用户网络，这不会干扰主机的网络堆栈，并且客人 SSH 端口被转发到 localhost 上的随机端口。您可以使用 --port 选项转发更多端口。

Minivirt 管理以下内容：镜像，本质上只读、可重用的虚拟机 qcow2 磁盘；以及 虚拟机，它们拥有自己的 写时复制 磁盘，该磁盘使用镜像磁盘作为其底层文件。所有内容都存储在 ~/.cache/minivirt/。

Doctor

miv doctor 命令执行检查以帮助故障排除。它会检查是否安装了 qemu-system-{arch}、qemu-img、socat 和 tar，以及 /dev/kvm 是否可用。

持久虚拟机

使用 create 命令创建虚拟机

miv create alpine myvm

通过连接到其串行控制台启动虚拟机

miv start myvm

通过发送 ACPI 关闭命令优雅地停止虚拟机

miv stop myvm

销毁虚拟机以删除其磁盘镜像和其他资源

miv destroy myvm

检查虚拟机

miv ps
miv ps -a  # also shows stopped VMs

图形

在后台启动虚拟机并将其连接到显示设备

miv create alpine myvm
miv start myvm --daemon --display

以 root 身份登录，然后运行

setup-xorg-base
apk add xfce4 xfce4-terminal dbus
startx

要使屏幕更大，右键单击桌面，将鼠标悬停在 应用程序 上，然后选择 设置，点击 显示。选择另一个分辨率，例如 "1440x900"，然后点击 "应用"。

镜像

Minivirt 维护一个由其 SHA256 校验和标识的镜像数据库。它们可以有任意数量的标签。

显示数据库中的镜像

% miv images
5446f671 1.4G ubuntu-22.04
84200bbd 115M alpine-3.15
8ad24d9f 1.4G ubuntu-20.04
c86a9115 114M alpine alpine-3.16

构建镜像

Minivirt 可以从 食谱 构建镜像，这些食谱是受 GitHub Actions 工作流 启发的 YAML 文件。从 /recipes 目录 下载任何文件并运行

miv build alpine-3.16.yaml --tag alpine -v

-v 标志将构建的输出（串行控制台或 SSH）重定向到 stdout。

镜像现在已在数据库中

miv run alpine

其他镜像操作

将虚拟机提交为镜像

miv commit myvm myimage

将镜像保存为 TAR 归档

miv save myimage | gzip -1 > myimage.tgz

稍后，加载镜像

zcat myimage.tgz | miv load myimage

数据库维护

为确保镜像和虚拟机一致，请运行数据库检查

miv fsck

要删除镜像，首先取消其标签。这将仅删除标签，而不是镜像本身。

miv untag myimage

镜像在修剪过程中被删除

miv prune

镜像存储库

添加远程存储库

miv remote add default https://f003.backblazeb2.com/file/minivirt

拉取镜像。 {arch} 将被替换为机器架构。

miv pull default alpine-{arch} alpine

要托管镜像存储库，您需要一个对象存储（例如 Amazon S3、Backblaze B2、MinIO 等）。设置以下环境变量

• AWS_ACCESS_KEY_ID、AWS_SECRET_ACCESS_KEY：认证凭证。
• AWS_ENDPOINT_URL （可选）：如果对象存储不在 AWS 公共云上托管，则应指向适当的端点。

存储桶名称取自远程 URL 的最后一部分，例如默认存储库的 minivirt。

运行 miv push 上传镜像

miv push default alpine-3.16 alpine-3.16-aarch64

开发

1. 克隆存储库

   git clone https://github.com/mgax/minivirt
   cd minivirt
   

2. 创建虚拟环境，以便您不会干扰全局安装的包

   python3 -m venv .venv
   source .venv/bin/activate
   

3. 以编辑模式安装存储库并安装开发依赖项

   pip install -e '.[devel]'
   

4. 运行测试套件

   pytest
   pytest --runslow  # if you're not in a hurry
   

Python API

Minivirt 使用 Python 编写并提供了简单的 API

from minivirt.cli import db

alpine = db.get_image('alpine')
myvm = VM.create(db, 'myvm', image=alpine, memory=512)
with myvm.run(wait_for_ssh=30):
    print(myvm.ssh('uname -a', capture=True))

GitHub Actions 自托管运行器

Minivirt 附带一个服务器，当工作流程作业排队时启动 GitHub Actions 运行器。每个运行器都是短暂的，并在自己的虚拟机中运行。

1. 安装额外依赖项

   pip install -e minivirt[githubactions]
   

2. 构建 actions 运行器镜像

   miv build recipes/alpine-3.15.yaml --tag alpine-3.15 -v
   miv build recipes/ci-alpine.yaml --tag ci-alpine -v
   miv build recipes/githubactions-alpine.yaml --tag githubactions-alpine -v
   

3. 运行服务器。要与GitHub API交互，需要GitHub PAT，并通过运行git credentials fill来获取它。它使用ngrok来监听webhook事件；为了避免ngrok会话超时，请在NGROK_AUTH_TOKEN环境变量中设置一个令牌。

   miv -v githubactions serve githubactions-alpine {repo}
   

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