第08期 - vagrant初学者入门学习指南

【运维干货分享】vagrant初学者入门学习指南

后面我们会介绍如何使用vargant启动一个k8s集群，在这之前，先来简单介绍下vargant

vargant

在这个 Vagrant 教程中，将介绍在工作站上设置 Vagrant，以便为在开发环境创建和管理虚拟机。

我一直是vagrant的忠实粉丝，现在已经使用了 10 多年了。每当我想测试与DevOps相关的实用程序或工具时，它都使设置环境变得如此简单。

什么是vagrant？

Vagrant 是由 Hashicorp 的人创建的开源实用程序。

它是一个包装工具，适用于虚拟机解决方案，如 Virtualbox、HyperV、VMware 和 Docker。它通过 VM 解决方案抽象出管理 VM 所涉及的所有复杂活动，并且可以自动执行大部分任务。

vagrant架构

vagrantfile

使用 Vagrant，您可以轻松地从现有的 VM 镜像创建虚拟开发环境，并将所有 VM 配置保存在名为 Vagrantfile 的配置文件中。简单地说，您在 Vagrantfile 中定义 VM 中所需的一切，Vagrant 将负责在 VM 中配置这些内容。

下面是一个示例 Vagrantfile

Vagrantfile的语法是Ruby，但修改Vagrantfile并不需要了解Ruby编程语言，因为它主要是简单的变量赋值。

-- mode: ruby --

vi: set ft=ruby :

Vagrant.configure(“2”) do |config|

config.vm.box = "ubuntu/trusty64"

config.vm.network "private_network", ip: "192.168.33.10"

config.vm.provider "virtualbox" do |vb|
  vb.memory = "1024"
end

end

如果有人在他们的系统上安装了 Vagrant，您可以与他们共享 Vagrantfile，他们可以构建您创建的类似 VM。类似于 Docker 工作原理的工作流

vagrant boxes

在示例中，您可以看到一个名为“Vagrantfileconfig.vm.box”的参数。

Vagrant Box == 虚拟机镜像（类似于您与虚拟盒子一起使用以从头开始创建虚拟机的 ISO 镜像）

vagrant boxes是一个预准备的虚拟机镜像（Ubuntu、Centos 等）。此框格式可以与任何使用 Vagrant 的人共享。

可以从 Vagrantcloud 下载现成的社区盒子。

还可以向 Vagrantfile 添加 shell 脚本或使用 chef 说明书、puppet 模块或 Ansible playbook 来自动执行 VM 配置过程。然后，可以将盒子与所有配置一起打包，并与其他团队成员共享。

vagrant用例

以下是 Vagrant 的真实用例

开发环境：假设希望团队中的所有开发人员都使用相同的开发环境。在这种情况下，您可以创建一个通用的 Vagrantfile，其中包含使用开发环境依赖项（软件）预配 VM 所需的所有配置。然后与所有开发人员共享 Vagrantfile。这样，所使用的底层软件或配置不会有任何变化。一些公司将 Vagrant 盒子托管在不同的批准软件的公共位置，以便组织中的每个人都可以使用它。
沙盒环境：如果您想要一个沙盒环境进行测试，您可以使用 Vagrant 在几分钟内启动并销毁虚拟机。

先决条件

应该安装一个虚拟盒子。您可以从此处下载最新的 Virtualbox 设置 https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads
应该具有root访问权限才能在工作站上安装该软件。
打开 Internet 访问以下载一些软件和 VM 映像。
您的工作站应具有超过 4 GB 的 RAM。

安装 Vagrant

步骤1：从 https://www.vagrantup.com/downloads 下载 vagrant 安装文件
步骤2：根据您的操作系统从下载的文件安装 Vagrant。vagrant 可执行文件将自动添加到您的系统路径中，您可以开始使用 vagrant 命令。
步骤3：要验证 vagrant 的安装，请执行以下 vagrant 命令以查看它是否输出版本。

vagrant --version

Vagrant入门（使用Vagrant创建开发环境）

在本节中，我将引导您完成以下 4 个过程，以基本了解流浪者的工作原理以及如何将其用于开发目的。

使用 Vagrant 创建基于 Ubuntu 的 VM。我们的名字是apache-vm
通过 SSH 连接到新创建的 Vagrant VM。
在 VM 上安装 Apache Web 服务器Install an Apache web server on the VM
通过浏览器访问 Web 服务器页面。

让我们开始设置。

使用 Vagrant 创建虚拟机

在本节中，您将学习如何使用 vagrant 创建虚拟机。

步骤1：选择一个文件夹以保存所有与流浪者相关的文件，然后创建 VM 项目目录。

mkdir apache-vm && cd apache-vm

步骤2：使用 Ubuntu 镜像初始化一个。此文件将包含所有必要的配置供您参考。在这里，我们将使用vagrant cloud中可用的通用 Ubuntu 镜像。Vagrantfile

注意：在 Vagrant 中，我们使用预准备的虚拟机映像创建 VM。所有这些图像都可以在 Vagrant 云目录中找到。它是完全免费的。

执行以下命令以初始化 Vagrantfile

vagrant init bento/ubuntu-22.04

如果您现在检查，您将在当前文件夹中看到一个。如果打开该文件，您将看到大部分行已被注释掉。现在，我们不用担心。让我们来看看 ubuntu VM。Vagrantfile

步骤3：使用以下命令启动 Vagrant VM。

vagrant up

注意：如果您没有安装虚拟盒子，您将收到“找不到适用于您的系统的可用默认提供商”错误。

上述命令将首先从 vagrant 云下载 VM 镜像，然后启动 VM。ubuntu/trusty64

此外，在此过程中，它将生成一个 SSH 密钥对，并将公钥添加到 VM。这样，一旦机器启动并运行，我们就可以通过SSH连接到机器中。

步骤4：可以使用以下命令检查 VM 的状态。

vagrant status

它应将输出显示为running (virtualbox)

通过 SSH 连接到 Vagrant 虚拟机

要了解流浪者机器的 ssh 详细信息，请执行以下命令。

vagrant ssh-config

上述命令将显示所有 ssh 详细信息，如用户名、密钥文件位置等，如下所示。

$ vagrant ssh-config
Host lab
  HostName 127.0.0.1
  User vagrant
  Port 2222
  UserKnownHostsFile /dev/null
  StrictHostKeyChecking no
  PasswordAuthentication no
  IdentityFile /Users/bibinwilson/Documents/GitHub/vagrant/ubuntu-20/lab/.vagrant/machines/lab/virtualbox/private_key
  IdentitiesOnly yes
  LogLevel FATA

现在，让我们看看如何通过 SSH 连接到由 Vagrant 启动的 VM。

确保您正在执行文件夹中的命令。apache-vm

您可以使用以下命令通过 SSH 连接到 Vagrant。

vagrant ssh

当您运行 ssh 命令时，vagrant 会从该命令创建的隐藏文件夹中获取私钥。该文件夹包含 ssh 私钥。.vagrantvagrant up

/apache-vm/.vagrant/machines/default/virtualbox/private_key

下图显示了树结构。

安装 Apache Web 服务器

现在让我们安装一个 apache 服务器，看看我们是否可以通过我们的 Web 浏览器访问它。

步骤1：使用以下命令安装 apache。

sudo apt-get install apache2 -y

步骤2：启动 Apache 服务器。

sudo service apache2 start

第 3 步：检查服务器的状态。您将看到输出正在运行。

sudo service apache2 status

步骤4：让我们使用 curl，看看我们是否能够访问该网页。它应该输出 apache 2 HTML 欢迎页面。

curl localhost

步骤5：让我们使用以下命令获取 VM 的 IP 地址。

ip route get 1.2.3.4 | awk '{print $7}'

上述命令应输出 IP 地址。

步骤5：尝试使用 IP 地址进行 curl。您应看到与步骤 4 相同的输出。将 IP 地址替换为您在输出中看到的 IP 地址。

curl 10.0.2.15

步骤6：现在，尝试从系统的 Web 浏览器访问 IP 地址。您将无法访问它。原因是VM的当前网络现在不是专用网络。这意味着，存在从外部世界到 VM 的连接。

让我们对 Vagrant 文件进行一些更改，以便从浏览器访问 VM。

步骤7：使用以下命令销毁 VM。

vagrant destroy

步骤8：现在，打开 Vagrantfile 并取消注释以下行。

config.vm.network "private_network", ip: "192.168.33.10"

这意味着，我们正在启用专用网络并将 VM 的 IP 地址设置为 192.168.33.10。

如果要启用从 Wi-Fi 网络上的另一台计算机访问 VM，请启用以下选项。

config.vm.network "public_network"

当您启动 VM 时，它将要求桥接接口，如下所示。

还可以配置从主机到 Vagrant VM 的端口转发。例如，如果在 VM 上的 80 上运行 apache 服务器，则可以配置主机端口 8080 以将请求转发到 VM 端口 80。

config.vm.network "forwarded_port", guest: 80, host: 8080

这样，您可以从主机 Web 浏览器访问 apache 服务器http://localhost:8080

步骤9：再次启动 VM 并通过 ssh 连接到其中。

vagrant up
vagrant ssh

步骤10：现在安装 apache 服务器并使用步骤 1 和 2 启动它
步骤11：现在，如果您尝试使用192.168.33.10访问apache欢迎页面，您将能够访问它。

http://192.168.33.10

Vagrant 共享文件夹

如果您想知道如何与 Vagrant VM 共享主机文件夹，那么这就是文件夹发挥作用的地方 /vagrant

Vagrant 默认共享文件夹

每个 Vagrant VM 都会有一个文件夹。此文件夹将装载到您拥有 Vagrantfile 的主机文件夹中。这意味着，您创建的用于包含 Vagrantfile 的项目文件夹将挂载到 VM 内的某个位置。/vagrant/vagrant

因此，在 vagrant VM 中，如果您访问该文件夹，您可以看到 vagrantfile。/vagrant

这是使用共享文件夹的真实用例。

如果您在主机上处理代码，则可以将 vagrant 项目文件夹设置为代码的根文件夹，以便 VM 中运行的 Web 服务器可以访问您的代码并直接测试它。

Vagrant 自定义共享文件夹位置

如果您希望使用自定义主机文件夹与 Vagrant VM 共享，您可以通过添加参数来实现。config.vm.synced_folder

例如

config.vm.synced_folder "/host/code/", "/vm/code"

在上面的配置中，是主机中存在的文件夹，也是 Vagrant VM 内部的位置。 /host/code//vm/code

如果您使用公共文件夹将所有代码和配置存储在主机中，则此功能会派上用场。

自定义CPU和内存

可以为流浪者虚拟机定义自定义 CPU 和内存。

根据系统中的可用资源设置 CPU 和内存值。

下面是配置语法。

config.vm.provider "virtualbox" do |vb|
    vb.memory = 2048
    vb.cpus = 1
end

Vagrant Provisioner

关于 Vagrant 的最大好处是您可以向 Vagrantfile 添加配置脚本。

下面是一个将 shell 脚本作为配置器的示例。

config.vm.provision "shell", inline: <<-SHELL
    apt-get update
    apt-get install -y apache2
    service apache2 start
  SHELL

您还可以使用 Ansible、Chef 或 puppet 作为供应器。

示例 Vagrantfiles

从单个 Vagrantfile 中，您可以创建单个或多个 VM。让我们看一下单个和多个 VM 配置的示例。

单虚拟机 Vagrantfile

以下 Vagrantfile 包含我上面解释的所有概念。

使用 ubuntu/trusty64 框创建 VM
在主机端口 8080 上启用专用网络、public_network和端口转发
自定义共享文件夹
自定义 CPU 和内存
用于安装 apache2 的 Shell provisioner

# -*- mode: ruby -*-
# vi: set ft=ruby :

Vagrant.configure("2") do |config|

  config.vm.box = "bento/ubuntu-22.04"

  config.vm.network "private_network", ip: "192.168.33.10"
  config.vm.network "public_network"
  config.vm.network "forwarded_port", guest: 80, host: 8080

  config.vm.synced_folder "code/", "/app/code"

  config.vm.provider "virtualbox" do |vb|
    vb.memory = 2048
    vb.cpus = 1
  end

  config.vm.provision "shell", inline: <<-SHELL
    apt-get update
    apt-get install -y apache2
    service apache2 start
  SHELL
end

多虚拟机 Vagrantfile

以下 Vagrantfile 具有用于创建名为 web 和 db 的两个 VM 的配置，这些 VM 具有自己的配置。

Vagrant.configure("2") do |config|
  config.vm.provision "shell", inline: "echo Hello"

  config.vm.define "web" do |web|
    web.vm.box = "bento/ubuntu-22.04"
    web.vm.network "private_network", ip: "192.168.33.20"
    web.vm.synced_folder "code/", "/app/code"
    web.vm.provider "virtualbox" do |vb|
        vb.memory = 1048
        vb.cpus = 1
    end
  end

  config.vm.define "db" do |db|
    db.vm.box = "ubuntu/trusty64"
    db.vm.network "private_network", ip: "192.168.33.30"
    db.vm.synced_folder "data/", "/db/data"
    db.vm.provider "virtualbox" do |vb|
        vb.memory = 2048
        vb.cpus = 1
    end
  end
end

若要通过 ssh 连接到 VM，需要使用名称 web 和 db

vagrant ssh web
vagrant ssh db

可以使用其名称单独管理 VM。

带循环的多虚拟机 vagrantfile

假设您想要创建 3 个相同类型的 Vms。

在这种情况下，可以使用循环创建具有派生专用 IP 的多个 VM。

下面是一个示例。

Vagrant.configure("2") do |config|

  (2..4).each do |i|
    config.vm.define "vm-#{i}" do |web|
      web.vm.box = "bento/ubuntu-22.04"
      web.vm.network "private_network", ip: "192.168.33.#{i}", auto_config: false
      web.vm.provision "shell", inline: "echo hello #{i}"
      web.vm.synced_folder "code/", "/app/code"
    end
  end
end

vagrant与Docker

Vagrant 只是一个包装工具，可以使用 Virtualbox 或 Docker 等后端提供商配置 VM 或容器。相比之下，Docker 是一种轻量级容器解决方案，具有自己的一套工具来管理容器。

如果使用 Virtualbox 或 Vmware 作为 Vagrant 的提供商，它可以根据中的配置启动虚拟机。Vagrantfile

如果使用 Docker 作为 Vagrant 的提供者，那么它将根据 Vagrantfile 中的配置启动 docker 容器。

结论

在本 Vagrant 教程中，学习了如何为开发环境设置基本的 Vagrant 虚拟机。

它是为工作站设置开发环境的绝佳工具。

可以使用 docker-compose 等工具实现这些目标，但大多数时候我更喜欢使用 Vagrant 和普通 VM 来测试目的。

如果有任何适用于vagrant的酷炫技巧，请在评论部分告诉我。

你觉得有收获吗？❤️

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