[转] vagrant系列(2)：使用Vagrantfile实现集成预安装

在我们的开发目录下，有一个文件Vagrantfile，里面包含有大量的配置信息，主要包括三个方面：虚拟机配置、SSH配置、基础配置。Vagrant是使用Ruby开发的，所以它的配置语法也是Ruby的，但是没有学过Ruby的人还是可以跟着它的注释，知道如何配置一些基本项。

1.Vagrantfile配置文件详解

box设置

config.vm.box = "base"

这个配置展示了哪个box会作为虚拟机操作系统，即我们输入vagrant init name_box时所指定的box。如果沒有输入box名称，vagrant默认是base。

虚拟机名称设置

config.vm.provider "virtualbox" do |v|
     v.customize ["modifyvm", :id, "--name", "centos7", "--memory", "512"]
end

VirtualBox提供了命令行工具VBoxManage，使我们可以设定虚拟机的配置。用modifyvm 指定虚拟机的名称和内存大小，这里的名称指的是在VirtualBox中显示的名称。上述会设置虚拟机名为centos7，内存为512MB。

网络设置

config.vm.network "private_network", ip: "192.168.10.11"
//Host-only模式

config.vm.network "public_network", ip: "10.1.2.61"
//Bridge模式

Vagrant有两种方式来进行网络连接：一种是Host-only(主机模式)，是主机和虚拟机之间的网络互访，而不是虚拟机访问internet；另一种是Bridge(桥接模式)，该模式下的虚拟机就像是局域网中的一台独立的主机，也就是说需要虚拟机到你的路由器要IP，这样的话局域网里面其他机器就可以访问它。上述配置，我们选择host-only模式，指定一个IP，IP的话建议最好不要用192.168.x.x网段，因为很有可能和你局域网里面的其它机器IP冲突，所以最好使用类似11.11.x.x这样的IP地址。

虚拟机hostname设置

config.vm.hostname = "centos7"

设置hostname非常重要，因为当我们有多台虚拟主机时，需要hostname进行识别，比如我们安装了centos7-01、centos7-02两台虚拟机，再启动时，可以通过vagrant up centos7-01指定只启动哪一台。还有配置管理工具Puppet、Chef、Ansible，都是通过hostname识别。

config.vm.synced_folder  "/Users/jackyue/data", "/vagrant_data"

我们说过虚拟机的/vagrant目录默认挂载宿主机的开发目录（可以在进入虚拟机机后，使用df -h 查看），这是在虚拟机启动时自动挂载的。我们还可以设置额外的共享目录，上面这个设定，第一个参数是宿主机的目录，第二个参数是虚拟机挂载的目录。

端口转发

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

上面的配置把宿主机上的8080端口映射到客户虚拟机的80端口，例如你在虚拟机上使用nginx跑了一个Go应用，那么你在host上的浏览器中打开http://localhost:8080时，Vagrant就会把这个请求转发到虚拟机里跑在80端口的nginx服务上。个人不建议使用该方法，因为涉及端口占用问题，常常导致应用之间不能正常通信，建议使用Host-only和Bridge方式进行设置。

vagrant reload

修改完Vagrantfile的配置后，记得要重启虚拟机，才能使用虚拟机更新后的配置。

2. 集成预安装

2.1 初次运行

从上文看来，你会发现每次修改了一点内容就打包分发给其他用户，其实这样很麻烦。为此Vagrant提供了更为便捷的预安装定制。打开Vagrantfile文件，末尾处有以下被注释的代码：

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

这段代码就是在你初次运行vagrant up后，创建虚拟机的过程中自动运行的初始化命令。取消注释，把要预先安装的软件和配置都写进去。初始化时，这些程序会根据你写的方法安装并配置。

2.2 重载Vagrantfile

如果你不是初次运行，同时又修改了这里的命令，想让系统再次运行这里面的命令，你可以使用vagrant reload --provision进行重载。这种情况下，你只要将Vagrantfile共享给团队的其他成员就可以了，其他成员运行相同的命令即可，是不是比打包分发要方便许多。

2.3 单独的脚本

你还可以把要运行的命令单独写在一个脚本文件里，然后把其放在Vagrantfile的同级目录下，比如bootstrap.sh：

#!/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里添加：

Vagrant.configure("2") do |config|
  config.vm.box = "hashicorp/precise64"
  ...

  config.vm.provision "shell", path: "bootstrap.sh"  # 添加这行
end

实际效果与直接写在Vagrantfile一样。

3. 模拟搭建多主机的分布式系统

上文的单主机/单虚拟机模式，主要用做开发机。在这一节，我们会介绍在单机上，如何通过虚拟机搭建分布式集群系统。

3.1 单主机/多虚拟机模式适合以下几种场景需求

快速建立产品网络的多机器环境，例如web服务器、db服务器
建立一个分布式系统，学习它们是如何交互的
测试API与其他组件的通信
容灾模拟，网络断网，机器死机，连接超时等情况

3.2 Vagrant支持单机模拟多台虚拟机，它只需要一个Vagrntfile文件就可以定义分布式系统

现在我们建立多台虚拟机，并使它们保持通信。假设其中一台是应用服务器，另一台是DB服务器，第三台是缓存服务器。这个结构在Vagrant中非常简单，我们只需要通过config.vm.define定义不同的角色，设置如下：

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

  # 定义应用服务器
  config.vm.define :web do |web|
    web.vm.provider "virtualbox" do |v|
          v.customize ["modifyvm", :id, "--name", "web", "--memory", "512"]
    end
    web.vm.box = "centos7"
    web.vm.hostname = "web"
    web.vm.network :private_network, ip: "11.11.1.1"
  end

  # 定义DB服务器
  config.vm.define :db do |db|
    db.vm.provider "virtualbox" do |v|
          v.customize ["modifyvm", :id, "--name", "db", "--memory", "512"]
    end
    db.vm.box = "centos7"
    db.vm.hostname = "db"
    db.vm.network :private_network, ip: "11.11.1.2"
  end

  # 定义缓存服务器
  config.vm.define :redis do |redis|
    redis.vm.provider "virtualbox" do |v|
          v.customize ["modifyvm", :id, "--name", "redis", "--memory", "512"]
    end
    redis.vm.box = "centos7"
    redis.vm.hostname = "redis"
    reids.vm.network :private_network, ip: "11.11.1.2"
  end
end

3.3 验证分布式集群

与前面的单机配置类似，这里我们使用:web，:db，:redis分別做了三个虚拟机的设置，接着我们启动虚拟机。

$ vagrant up

Bringing machine 'web' up with 'virtualbox' provider...
Bringing machine 'db' up with 'virtualbox' provider...
[web] Setting the name of the VM...
[web] Clearing any previously set forwarded ports...
[web] Creating shared folders metadata...
[web] Clearing any previously set network interfaces...
[web] Preparing network interfaces based on configuration...
[web] Forwarding ports...
[web] -- 22 => 2222 (adapter 1)
[web] Running any VM customizations...
[web] Booting VM...
[web] Waiting for VM to boot. This can take a few minutes.
[web] VM booted and ready for use!
[web] Setting hostname...
[web] Configuring and enabling network interfaces...
[web] Mounting shared folders...
[web] -- /vagrant
[db] Setting the name of the VM...
[db] Clearing any previously set forwarded ports...
[db] Fixed port collision for 22 => 2222. Now on port 2200.
...

看到上面的信息后，我们就可以通过vagrant ssh登录虚拟机，这次我们需要指定相应的角色，告诉ssh连接的是哪一台：

$ vagrant ssh web

$ vagrant ssh db

$ vagrant ssh redis

接下来，我们验证虚拟机之间的通信，让我们先使用ssh登录web虚拟机，然后在web虚拟机上，使用ssh登录db虚拟机(默认用户名、密码是vagrant/vagrant)：

JackYuedeMBP:cluster jackyue$ vagrant ssh web

Last login: Tue Apr 25 17:07:36 2017 from 10.0.2.2
[vagrant@web ~]$ 

[vagrant@web ~]$ ssh 11.11.1.2
The authenticity of host '11.11.1.2 (11.11.1.2)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is 7a:f6:47:1b:a9:04:c8:c6:90:d5:8c:48:14:03:d3:64.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added '11.11.1.2' (ECDSA) to the list of known hosts.
vagrant@11.11.1.2's password: 
Last login: Tue Apr 25 17:07:44 2017 from 10.0.2.2
[vagrant@db ~]$

[vagrant@db ~]$ ssh 11.11.1.3
The authenticity of host '11.11.1.3 (11.11.1.3)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is 7a:f6:47:1b:a9:04:c8:c6:90:d5:8c:48:14:03:d3:64.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added '11.11.1.3' (ECDSA) to the list of known hosts.
vagrant@11.11.1.3's password: 
Last login: Tue Apr 25 17:07:52 2017 from 10.0.2.2
[vagrant@redis ~]$

[vagrant@redis ~]$ ssh 11.11.1.4
The authenticity of host '11.11.1.4 (11.11.1.4)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is 7a:f6:47:1b:a9:04:c8:c6:90:d5:8c:48:14:03:d3:64.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added '11.11.1.4' (ECDSA) to the list of known hosts.
vagrant@11.11.1.4's password: 
Last login: Tue Apr 25 17:08:44 2017 from 10.0.2.2
[vagrant@web ~]$

通过上面的信息，我们看到虚拟机之间通信正常。现在开始你伟大的架构设计吧，你想设计怎样的架构都可以，唯一限制你的就是主机的硬件配置了。

4.参考文献

模拟打造多机器的分布式系统

vagrant系列二：vagrant的配置文件vagrantfile详解