学习vagrant

严宸

2023-12-01

http://xiajian.github.io/2015/04/28/%E5%AD%A6%E4%B9%A0vagrant/

进行连接的，尝试ssh vagrant@127.0.0.1:2200 ，一直timeout。看了官方文档后，才知道原来使用vagrant ssh命令。

注意：不要在虚拟机中运行rm -rf /，因为虚拟机与宿主机器存在共享目录/vagrant。

同步目录

同步目录：貌似和共享文件夹又有所不同，vagrant会自动sync文件，所以，这句话表示存在两个文件还是一个文件。不过，同步和共享肯定是不同的。

共享目录作用：本地开发使用宿主机器，服务器使用虚拟机。

自动配置

Vagrant内建了对自动配置的支持，其可以在vagrant up时，自动安装软件。从而使其客机虚拟机可以重复创建且随时可用。

举个例子，比如安装apache:

首先，在Vagrantfile的相同目录中，保存名为bootstrap.sh的文件:

#!/usr/bin/env bash

apt-get update
apt-get install -y apache2
if ! [ -L /var/www ]; then
  rm -rf /var/www
  ln -fs /vagrant /var/www
fi

然后，在Vagrantfile写入如下的配置: config.vm.provision :shell, path: "bootstrap.sh"

或者直接写在Vagrantfile文件中:

config.vm.provision "shell", inline: <<-SHELL
  sudo apt-get update
  sudo apt-get install -y apache2
  if ! [ -L /var/www ]; then
    rm -rf /var/www
    ln -fs /vagrant /var/www
  fi
SHELL

网络

网络主要就是端口映射和内网IP的设置，端口映射的配置为:

config.vm.network :forwarded_port, host: 4567, guest: 80

共享

共享分发开发环境，需要一个免费的HashiCorp's Atlas帐号。使用命令如下:

vagrant login
vagrant share

注：感觉vagrant所做的，其实和docker hub很相似，都是基于image的仓库。

Providers

Vagrant支持很多不同后端vm后端，除了VirtualBox，还有VMware, AWS, Docker等。这些provider本身，可以无缝切换。

命令行接口

vagrant提供了丰富操作的命令，其中，常用的一些如下:

vagrant up       # 启动虚拟机，会执行相应的自动配置
vagrant halt     # 关机
vagrant reload   # 重新启动，主要用于重新载入配置文件
vagrant suspend  # 挂起当前虚拟机
vagrant resume   # 恢复被挂起的vm
vagrant box list # 列出所有box列表
vagrant box remove {basename}
vagrant destroy  # 停止当前正在运行的虚拟机并销毁所有创建的资源
vagrant package  # 把当前的运行的虚拟机环境进行打包，可用于分发开发环境
vagrant plugin   # 安装卸载插件 
vagrant provision  # 设置基本的环境，进一步设置可以使用Chef/Puppet进行搭建
vagrant ssh-config # 输出ssh连接的一些信息
vagrant status     # 获取虚拟机状态
vagrant version    # 获取vagrant的版本

除了上面的那些命令，还有 login 、rdp 、 share 、global-status等等，详细参考 vagrant -h。

剩下的大部分需要的学习的部分都在了解如何配置Vagrantfile文件。

vagrant的用处: 单机模拟多台机器，从而测试分布式的集群环境。Vagrantfile中可以定义vm的角色，也可vagrant ssh {role-name}到特定的机器上去。

vagrant的相关配置

vagrantfile相关的配置涉及 vm 、 ssh 、 winrm 、vagrant、 box 、network、同步目录，多机器配置，虚拟技术提供方，插件(似乎提供不少插件)以及推送(Push)。

简单的配置介绍如下:

config.vm.box = "base"      # vm的box的基，默认为base
config.vm.customize ["modifyvm", :id, "--name", "gogojimmy", "--memory", "512"]  # 配置vm的各种参数
config.vm.host_name = "xxx" # 配置主机名，很重要的标识
config.vm.network           # 两种桥接方式，私有和公共

同步目录：貌似和共享文件夹又有所不同，vagrant会自动sync文件，所以，这句话表示存在两个文件还是一个文件。

最为强大的是多虚拟机的系统设置，只需在同一Vagrantfile中定义不同的用户角色即可:

config.vm.define :app do |app_config|
  app_config.vm.host_name = "app"
  app_config.vm.network "private_network", ip: "33.33.13.10"
end

config.vm.define :db do |db_config|
  db_config.vm.host_name = "db"
  db_config.vm.network "private_network", ip: "33.33.13.11"
  db_config.vm.provider "virtualbox" do |vb|
    vb.memory = "512"
  end
end

config.vm.define :cache do |cache_config|
  cache_config.vm.host_name = "cache"
  cache_config.vm.network "private_network", ip: "33.33.13.12"
end

通过上面的配置，然后运行vagrant up，分分钟就可以启动3台虚拟机了。具体输出如下:

Bringing machine 'app' up with 'virtualbox' provider...
Bringing machine 'db' up with 'virtualbox' provider...
Bringing machine 'cache' up with 'virtualbox' provider...
==> app: Clearing any previously set forwarded ports...
==> app: Fixed port collision for 22 => 2222. Now on port 2200.
==> app: Clearing any previously set network interfaces...
==> app: Preparing network interfaces based on configuration...
    app: Adapter 1: nat
    app: Adapter 2: hostonly
==> app: Forwarding ports...
    app: 22 => 2200 (adapter 1)
==> app: Booting VM...
==> app: Waiting for machine to boot. This may take a few minutes...
    app: SSH address: 127.0.0.1:2200
    app: SSH username: vagrant
    app: SSH auth method: private key
    app: Warning: Connection timeout. Retrying...
==> app: Machine booted and ready!
==> app: Checking for guest additions in VM...
    app: The guest additions on this VM do not match the installed version of
    app: VirtualBox! In most cases this is fine, but in rare cases it can
    app: prevent things such as shared folders from working properly. If you see
    app: shared folder errors, please make sure the guest additions within the
    app: virtual machine match the version of VirtualBox you have installed on
    app: your host and reload your VM.
    app: 
    app: Guest Additions Version: 4.2.0
    app: VirtualBox Version: 4.3
==> app: Setting hostname...
==> app: Configuring and enabling network interfaces...
==> app: Mounting shared folders...
    app: /vagrant => /home/xiajian/works/test/vargant
==> app: Machine already provisioned. Run `vagrant provision` or use the `--provision`
==> app: to force provisioning. Provisioners marked to run always will still run.
  。。省略DB和Cache的启动。。。

备注: 不同版本的vagrant之间的配置可能有所区别，具体的以当前生成的Vagrantfile中配置描述的为准。 vagrant reload只能对已有的虚拟机进行配置的重新载入，对于未创建的虚拟机则不作处理。所以，虚拟机的启动，主要还是靠vagrant up命令。

此外，virtualbox仅仅是vagrant的一个虚拟机提供商，Docker和VMWare也是vagrant的provider。

vagrant文档提供了翔实的信息，更多可参考https://docs.vagrantup.com/v2/ 。

virtualbox

虚拟化的好处:

可同时运行多个操作系统
软件安装更容易 - 将复杂的步骤打包到虚拟机中
测试和容灾恢复 - 快照功能、保存虚拟机特定状态，云主机有自动打快照的功能
基础设施的整合 - 充分利用物理机器的性能

术语: Host OS(宿主os), Guest OS(支持任何X86的系统), 虚拟机(VirtualBox为 Guest OS 创建的特定环境，VirtualBox默认将虚拟机看作一组参数 - 决定了虚拟机的行为), 客机增强件(安装在虚拟机中，提高客机性能和额外的功能支持)

Virtualbox的功能概览:

可移植性，2类虚拟机管理程序，相对直接运行在裸机上虚拟机(一类vm mangement)。开放虚拟化格式OVF。
硬件虚拟化不是必备条件 - 处理器可支持虚拟化技术
客机增强套件：共享文件夹，无缝窗口，3D虚拟化。下载地址在http://download.virtualbox.org/virtualbox/4.3.28/Oracle_VM_VirtualBox_Extension_Pack-4.3.28-100309.vbox-extpack
硬件支持: SMP,USB, 硬件兼容性，PXE等
多代可分支快照
架构整洁、结构模块化，存在SDK接口 - vagrant所依赖的
远程桌面显示: VRDE之类

共享剪切版是需要在设置中启动的。

VirtualBox 提供了不少命令行工具:

VBox
VBoxAutostart
VBoxBalloonCtrl
VBoxHeadless
VBoxManage 是 Virtualbox 的命令行接口，其支持比图形界面更多的功能，可展现虚拟引擎的所有功能。
VBoxSDL
VBoxTunctl
VBoxVRDP

备注: 上面的这些命令也存在小写字母版的，果然，要大写什么的，太不方便了。

需要编译并加载vboxdrv内核模块，VirtualBox应用程序通过Unix本地套接字与后台程序通信。

两种镜像文件: 动态扩展的镜像文件、固定大小镜像文件。

更多相关技术，可以参考VirtualBox提供的相关的文档: https://www.virtualbox.org/wiki/Documentation

虚拟化相关的技术: XEN, KVM(OpenStack利用)，Hypervisor，基于LXC的Docker。虚拟化的技术，需要对OS的理解加深。

备注: 想换工作时，复制vbox的vdi文件时，发现10G的文件根本无法单个复制。只能，先压缩分割，再复制。具体的操作命令如下:

```
tar czf - xp.vdi | split -b 2000m - xp.vdi.tar.gz  # 压缩
cat xp.vdi.tar.gza* | tar xz                       # 解压
```

后记

原本是为了装qq，才去装virtualbox和XP的镜像系统，结果用了一段时间后，发现体验和感觉都相当的不错。这让我意识到虚拟环境的有用和高效之处。

阅读了一下Virtualbox的文档之后，发现Virtualbox有提供API和SDK的接口。这样就很好理解vagrant的开发的基础。此外，偶然发现，vagrant的作者在11年的时候，曾开发过一个virtualbox的gem。此外，Virtualbox本身以依赖其他的一些GNU的虚拟机的代码，比如bochs。

这段意思是，没有凭空而来的成功，所有的软件都有其基础和对应解决的问题。

怎么把Vagrant， Chef， Docker， Capistrano 这些坑爹的玩意整合到一个workflow中，这是我今后要面对的问题。

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命令行接口

vagrant的相关配置

virtualbox

后记

参考文献

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