Vagrant入门篇

Vagrant

最近打算研究下分布式和微服务，说到分布式，要研究的话，肯定要先解决虚拟机问题。而Vagrant让我们可以通过代码的方式快速地、可重复地创建针对不同虚拟环境的虚拟机，包括Virtualbox、AWS、Docker等。它使得我们可以一次性地、自动创建多个环境相同的虚拟机，对于软件开发和测试尤其有用。本文我们将以Virtualbox为例，看看Vagrant的基本使用，主要包括建立和删除虚拟机，配置虚拟机运行参数，管理虚拟机运行状态。

• Vagrant的下载与安装
  下载官网：https://www.vagrantup.com/downloads.html
  我这里使用的是Windows系统，根据自己的环境下载好之后，自行安装Vagrant。

• Virtualbox的下载与安装
  下载官网：https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads

• 快速入门

首先找到一个合适的目录，创建一个用于存放Vagrantfile文件以及Vagrant在工作中的数据：

mkdir vagrant-project
cd vagrant-project

然后初始化Vagrant工程

vagrant init centos/7

该命令会在当前目录下创建Vagrantfile，并且指定所使用的box为centos/7，该box由官网https://app.vagrantup.com/boxes/search提供。此时，Vagrant根据centos来下载对应的版本的box。box中的镜像文件被放到了：~/.vagrant.d/boxes/，如果在windows或mac系统中应该是放到了： C:\Users\当前用户名.vagrant.d\boxes\目录下。

对于非官网提供的box，可以通过以下命令来初始化，其中my-box为该box以后要使用的名字，后面的URL为该box的下载地址。

vagrant init my-box https://boxes.company.com/my.box

如果是本地已经有box了的，可以通过以下命令来创建，其中boxname为该box以后要使用的名字，后面的url为是本地box路径。

vagrant box add [boxname] [url]

接下来就可以通过vagrant up命令启动虚拟机了。

vagrant up

这里说明一下，如果是在线下载box的话，所以这里要想把虚拟up起来的话，可能会很慢，建议通过其它路径，例如迅雷等，先下载好box然后再通过vagrant box add命令添加。

此时Vagrant会先从Hashicorp下载ubuntu/trusty64这个box（如果先前下载过了则跳过），然后启动虚拟机。在默认情况下，Virtualbox将作为provider，当然你也可以使用其他provider，比如以下命令将启动一个hyperv虚拟机：

vagrant up --provider hyperv

启动虚拟机后，通过vagrant提供的ssh命令就可以登录虚拟机，在这里vagrant将使用默认的用户vagrant以及预设的SSH公钥密钥键值对直接登录虚拟机，ssh的秘钥存放的地址一般是项目所在的目录的.vagrant/machines/default/virtualbox目录下，例如我这里应该就是vagrant-project/.vagrant/machines/default/virtualbox，通过这里的秘钥，可以使用xshell直接登录到虚拟机中，有的人不想用秘钥，想通过密令登录的话，可以参考我的另一篇文章https://blog.youkuaiyun.com/gleaming_shen/article/details/80860493

vagrant up

关闭虚拟机：

vagrant halt

删除虚拟机，请注意，vagrant destroy只会删除虚拟机本身，相当于从Virtualbox删除虚拟机，不会删除该虚拟机所使用的box。

列出本地所有的box：

vagrant box list

删除某个box：

vagrant box remove boxname

挂起虚拟机：

vagrant suspend

重启虚拟机：

vagrant reload

查看虚拟机状态：

vagrant status

• 端口转发
  在默认的情况下，vagrant所创建的Virtualbox虚拟机使用的是NAT网络类型，即外界是不能直接访问虚拟机的，就连Host机器也访问不了。此时，如果在虚拟机中启动的一个服务，而又想外界能访问的话，就需要使用端口转发：

Vagrant.configure("2") do |config|
  config.vm.network "forwarded_port", guest: 8080, host: 8888
end

以上代码将Host机的8888端口转发到了虚拟机的8080端口，这样你便可以通过在Host机上访问http://localhost:8888来访问虚拟机的服务了。对于Virtualbox来说，只有NAT类型的网络类型支持端口转发，这也是为什么Vagrant创建的Virtualbox虚拟机默认都有一个支持NAT的虚拟网卡，原因就是要能够支持Vagrant级别的端口转发。另外，Vagrant在第一次尝试连接虚拟机时使用的也是NAT。在up虚拟机的时候，默认会帮将Host的2222端口转发到虚拟机的22端口，作为ssh登录的端口。

• Provision
  简单地说，Provision即通过使用某些工具自动地、批量地为机器安装软件以及配置系统，它省去了人工安装和配置系统时的重复性和易错性，当然还享受了计算机与生俱来的速度。Vagrant提供多种方式对虚拟机进行Provision，包括Shell、Chef、Puppet和Ansible等。以Shell为例，既可以通过直接在Vagrantfile中编写Shell脚本的方式，也可以通过引用外部Shell文件的方式。

直接在Vagrantfile中编写Shell脚本，可以通过“inline”指定脚本内容：

Vagrant.configure("2") do |config|
  # ... other configuration

  config.vm.provision "shell", inline: "echo hello"
end

多行shell脚本的话可以通过两种办法指定脚本内容，第一种是通过“inline”指定脚本内容：

Vagrant.configure("2") do |config|
  # ... other configuration

  config.vm.provision "shell", inline: <<-SHELL
    sudo yum remove docker docker-client docker-client-latest docker-common docker-latest docker-latest-logrotate docker-logrotate docker-selinux docker-engine-selinux docker-engine
    sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
    sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
    sudo yum install -y docker-ce
    sudo systemctl start docker
  SHELL
end

第二种是通过引用外部脚本文件的方式：

Vagrant.configure("2") do |config|
  config.vm.provision "shell", path: "script.sh"
end

当我们多次执行“vagrant up”启动虚拟机时，provison并不会每次都执行，只有在这三种情况下provision才会运行：

1. 首次执行vagrant up
2. 执行vagrant provision
3. 执行vagrant reload –provision

当然，你也可以在Vagrantfile中配置成每次执行vagrant up时都运行provision：

Vagrant.configure("2") do |config|
  config.vm.provision "shell", inline: "echo hello",
    run: "always"
end

• 网络配置
  在默认情况下，对于Virtualbox而言，Vagrant将使用Virtualbox的NAT网络方式，这种方式允许虚拟机访问外部网络，但是不允许外界访问虚拟机，就连Host机器也访问不了。另外，我们可以为虚拟机配置private network和public network。在配置private network时，相当于虚拟机和Host机共同组成了一个单独的局域网，外界无法访问该局域网，但是虚拟机可以访问外界，Host机和虚拟机之间也可以互访。请注意，这里说的外界是指原本和Host处于同一局域网的其他机器。

使用private network时，我们可以给虚拟机指定固定的私有IP：

Vagrant.configure("2") do |config|
  config.vm.network "private_network", ip: "192.168.50.4"
end

当然也可以使用DHCP的方式动态分配IP：

Vagrant.configure("2") do |config|
  config.vm.network "private_network", type: "dhcp"
end

对于Virtualbox而言，此时虚拟机其实有两张网卡在工作，一种是Vagrant默认创建的NAT网卡，另一种是Host only类型的网卡提供private network。

在使用public network时，虚拟机和Host在网络中具有同等的地位（共同使用Host机的物理网卡与外界通信），就相当于在Host所在网络中又多了一台计算机一样，此时虚拟机可以使用网络中的DHCP服务器获得与Host处于同一个网段的IP地址，以下配置默认采用DHCP方式配置public network：

Vagrant.configure("2") do |config|
  config.vm.network "public_network"
end

如果Host机器有多张网卡，此时运行vagrant up， Vagrant会询问需要使用那张网卡连接到网络，如果不想要这种交互，则可以在Vagrantfile中进行配置：

config.vm.network "public_network", bridge: [
  "en1: Wi-Fi (AirPort)",
]

这里的 Wi-Fi(AirPort)表示使用了Mac笔记本的Airport连接到Wi-Fi。

除了DHCP，也可以使用静态IP：

Vagrant.configure("2") do |config|
  config.vm.network "public_network", ip: "192.168.0.5"
end

• Provider特定配置
  不同的Provider有不同的特性，也存在不同的配置方式，通过这个特性可以为多台不同要求的虚拟机，配置不同的环境。。以Virtualbox为例，Vagrant默认会给虚拟机指定一个不具备可读性的名字，比如my-vagrant-project_default_1471685053487_94837，我们可以对此进行配置更改虚拟机名称：

config.vm.provider "virtualbox" do |v|
  v.name = "my_vm"
end

Provider的特定配置也可以覆盖Vagrant原来的配置：

Vagrant.configure("2") do |config|
  config.vm.box = "centos"

  config.vm.provider "vmware_fusion" do |v, override|
    # 配置虚拟机名字
    override.vm.box = "centos_dev"
    # 配置虚拟机内存和cpu个数
    vb.memory = "1024"
    vb.cpus = 2
  end
end