安装virtualBox

进入 VirtualBox 的主页https://www.virtualbox.org/，点击大大的下载按钮，进入下载页面。根据自己的情况选择对应的版本下载。

注意，除了主程序，还要把对应的扩展包程序也一并下载了。有些高级特性，比如 USB 3.0 等需要扩展包的支持。

在安装完主程序后，直接双击扩展包文件即可安装扩展包。

配置 VirtualBox
启动 VirtualBox 后，通过菜单管理 -> 全局设定，在全局设定对话框中，修改默认虚拟电脑位置，指定一个容量较大的磁盘。

安装 Vagrant

在 Vagant 网站https://www.vagrantup.com/下载最新的版本，根据自己的操作系统选择对应的版本下载即可。
注意，Vagrant 是没有图形界面的，所以安装完成后也没有桌面快捷方式。version 检查是否安装成功：

$ vagrant version
Installed Version: 2.2.18
Latest Version: 2.2.18
You're running an up-to-date version of Vagrant!

配置 Vagrant
新建环境变量 VAGRANT_HOME 用于保存虚拟机镜像文件(box)，默认为C:\Users\用户名.vagrant.d 。
修改为空间充足的磁盘，如 D:\vm.vagrant.d

安装虚拟机

下载虚机镜像
Vagrant 创建虚机需要指定一个镜像(box)，可以从下面网站的下载：

Vagrant网站镜像提供了操作文档，但下载往往很慢
CentOS网站镜像选择vagrant目录下的对应版本，下载速度较快。CentOS 7 最新版本
Ubuntu网站镜像
清华大学的镜像站下载速度最快

以上镜像文件一般都是.box后缀文件。

添加 box到vagrant
box在这里可以理解为虚机的模板，虚机是box的实例，类似java中类与对象的关系。

$ vagrant box add /d/Downloads/CentOS-7-x86_64-Vagrant-2004_01.VirtualBox.box --name centos7
==> box: Box file was not detected as metadata. Adding it directly...
==> box: Adding box 'centos7' (v0) for provider:
    box: Unpacking necessary files from: file:///D:/Downloads/CentOS-7-x86_64-Vagrant-2004_01.VirtualBox.box
    box:
==> box: Successfully added box 'centos7' (v0) for 'virtualbox'!
# 其中 --name 选项指定这个box的名字
# 查看是否添加成功：
$ vagrant box list
centos7 (virtualbox, 0)
# 添加成功后会在 $VAGRANT_HOME 目录生成一些文件，box文件放到了boxes目录
# 其中centos7为上面 --name 指定的名字
$ find /d/vm/.vagrant.d/boxes
/d/vm/.vagrant.d/boxes
/d/vm/.vagrant.d/boxes/centos7
/d/vm/.vagrant.d/boxes/centos7/0
/d/vm/.vagrant.d/boxes/centos7/0/virtualbox
/d/vm/.vagrant.d/boxes/centos7/0/virtualbox/box.ovf
/d/vm/.vagrant.d/boxes/centos7/0/virtualbox/centos-7-1-1.x86_64.vmdk
/d/vm/.vagrant.d/boxes/centos7/0/virtualbox/metadata.json
/d/vm/.vagrant.d/boxes/centos7/0/virtualbox/Vagrantfile

Vagrant 基本操作

创建虚拟机

$ cd /d/vm
$ mkdir c7test
$ cd c7test

# 其中centos7是我们前面指定的box的名字
$ vagrant init centos7
A `Vagrantfile` has been placed in this directory. You are now
ready to `vagrant up` your first virtual environment! Please read
the comments in the Vagrantfile as well as documentation on
`vagrantup.com` for more information on using Vagrant.

# 查看当前目录下生成了Vagrantfile文件
$ ls
Vagrantfile

Vagrantfile是很重要的文件，后文再详细介绍。
vagrant 一般一次管理一组虚机，c7test可以认为是管理这组虚机的工程名字。
这个工程我们只创建一台虚机，后面再介绍创建多个虚机，比如用于hadoop部署。

我们先备份原来的Vagrantfile：mv Vagrantfile Vagrantfile.sample。这个文件可以用于后续配置参考。
使用下面的文件：

Vagrant.configure("2") do |config|
  config.vm.box = "centos7"
  config.vm.hostname = "c7test"
  config.vm.network "private_network", ip: "192.168.56.10"
  # 配置cpu核数与内存大小(MB)
  config.vm.provider "virtualbox" do |vb|
    vb.cpus = 1
    vb.memory = 1024
    # 这个为VirtutalBox管理器中显示的名字，非hostname
    vb.name = "c7test1"
  end
end

不修改配置文件虚机也是可以直接启动的，只是会分配一个难看的虚机名。

启动虚拟机

# 注意: 在Vagrantfile所在目录执行
$ vagrant up
Bringing machine 'default' up with 'virtualbox' provider...
==> default: Importing base box 'centos7'...
==> default: Matching MAC address for NAT networking...
==> default: Setting the name of the VM: c7test1
==> default: Clearing any previously set network interfaces...
==> default: Preparing network interfaces based on configuration...
    default: Adapter 1: nat
    default: Adapter 2: hostonly
==> default: Forwarding ports...
    default: 22 (guest) => 2222 (host) (adapter 1)
==> default: Running 'pre-boot' VM customizations...
==> default: Booting VM...
==> default: Waiting for machine to boot. This may take a few minutes...
    default: SSH address: 127.0.0.1:2222
    default: SSH username: vagrant
    default: SSH auth method: private key
    default:
    default: Vagrant insecure key detected. Vagrant will automatically replace
    default: this with a newly generated keypair for better security.
    default:
    default: Inserting generated public key within guest...
    default: Removing insecure key from the guest if it's present...
    default: Key inserted! Disconnecting and reconnecting using new SSH key...
==> default: Machine booted and ready!
==> default: Checking for guest additions in VM...
    default: No guest additions were detected on the base box for this VM! Guest
    default: additions are required for forwarded ports, shared folders, host only
    default: networking, and more. If SSH fails on this machine, please install
    default: the guest additions and repackage the box to continue.
    default:
    default: This is not an error message; everything may continue to work properly,
    default: in which case you may ignore this message.
==> default: Setting hostname...
==> default: Configuring and enabling network interfaces...
==> default: Rsyncing folder: /cygdrive/d/vm/c7test/ => /vagrant

在VirtualBox管理器中可以看到这个新启动的的虚拟机。

登录虚拟机

直接登录

按“显示”进入终端(见上图显示按钮)，输入默认用户名密码都为vagrant。
登录之后如果鼠标被独占，可以根据右下角提示按钮进行切换，一般有右边的ctrl键。
需要 root 权限的命令可以通过在命令前添加 sudo 来执行，也可以执行 sudo -i 直接切换到 root 用户。

vagrant ssh 登录

这是默认的privite key方式登录，用户名是vagrant，不需要输入密码。

# 注意: 在Vagrantfile所在目录执行
$ vagrant ssh
Last login: Thu Nov  4 00:47:16 2021 from 10.0.2.2
[vagrant@localhost ~]$

需要 root 权限的命令可以通过在命令前添加 sudo 来执行，也可以执行 sudo -i 直接切换到 root 用户。
vagrant用户无法用密码方式登录，如果需要用密码方式登录需要额外配置。

root用户登录

先用vagrant ssh登录虚机，sudo -i切换到root用户，再修改 /etc/ssh/sshd_config 文件：

$ vi /etc/ssh/sshd_config
# 去掉这一行前面的#注释
PermitRootLogin yes
# 将no改为yes
PasswordAuthentication yes

passwd设置root密码，连续输入两次一样的密码。
最后记得service sshd restart。
这样就可以通过Xshell或SecurityCRT用root用户进行登录了

修改主机名

主机名对虚机非常重要，多台虚机通过主机名进行识别：
vi Vagrantfile 在 config.vm.box 后面增加 config.vm.hostname 配置

config.vm.box = "centos7"
# 这里修改主机名
config.vm.hostname = "vm01"

然后执行vagrant reload进行重启，会发现主机名变了。

其他常用命令

# 注意: 在Vagrantfile所在目录执行
vagrant status  查看虚机状态
vagrant halt    停止虚机
vagrant suspend 暂停虚机
vagrant resume  恢复虚机，从暂停状态恢复
vagrant reload  重载虚机，即重载Vagrantfile中配置信息
vagrant destroy 删除虚机，包括虚机文件

Vagrantfile

注意，Vagrantfile 文件名是固定的写法，大小写也要完全一样，修改了就不认识了。
刨除注释，这个文件的实际生效内容实际只有 3 行:

Vagrant.configure("2") do |config|
  config.vm.box = "centos7"
end

这是一个 Ruby 语法的文件，因为 Vagrant 就是用 Ruby 编写的。
需要详细了解可以看里面的注释，这里介绍常用部分。
config.vm.box 对应虚机镜像，也就是 box 文件。

网络配置

配置端口转发

这个功能不常用也不实用，一般用下面的私有网络方式。为避免端口冲突可以修改转发规则：
设置-网络-高级-端口转发-删除端口转发

配置私有网络

私有网络实际上对应的是 VirtualBox 的主机网络，也就是 Host-Only 网络。
该网络可以保证宿主机与虚机，以及虚机之间相互通信，但外部无法访问虚机，这对于开发已经够用。
先查看VirtualBox已有主机网络：管理->主机网络管理器…

一般默认的网络是: 192.168.56.1/24。

可以根据需要修改或创建，我们直接使用这个网络即可。
在文件中增加配置config.vm.network "private_network", ip: "192.168.56.10"

Vagrant.configure("2") do |config|
  config.vm.box = "centos7"
  config.vm.network "private_network", ip: "192.168.56.10"
end

也可以用DHCP，但并不推荐：config.vm.network "private_network", type: "dhcp"

配置公共网络

公共网络通常对用网桥网络，可以是虚机与宿主机处于同一个网络之下，虚机与宿主机是平等的关系。
这样会导致虚机暴露在公共网络上，这样对于开发既不安全，也没有必要。
如果需要配置可以参考官方文档

更改虚机规格

VirtualBox 、Vmware、Hyper-V、Docker等虚拟机软件在 Vagrant 中被称为 Provider，虚机的规格等配置是和 Provider 相关的。因为 VirtualBox 用的最多，所以默认的配置提示是以 VirtualBox 举例。
如果想要了解其它 Provider 的配置，请参考文档
配置主机名、cpu核数与内存大小(MB)

Vagrant.configure("2") do |config|
  config.vm.box = "centos7"
  config.vm.hostname = "c7base"
  config.vm.network "private_network", ip: "192.168.56.10"
  # 配置cpu核数与内存大小(MB)
  config.vm.provider "virtualbox" do |vb|
    vb.cpus = 1
    vb.memory = 1024
    # 这个为VirtutalBox管理器中显示的名字，非hostname
    vb.name = "c7base"
  end
end

Provision 开机启动任务

Provision 是指在虚机初次创建的时候，Vagrant 自动去执行的构造任务，比如安装软件，更新系统配置等。
具体参考Vagrantfile文件中 config.vm.provision 注释部分，要注意的是什么情况下会出发provision操作：

某个环境初次执行 vagrant up 的时候
执行 vagrant provision 命令
重启的时候 vagrant reload —provision，带上 —provision 选项

除了上面这些默认提示给出的配置项，Vagrantfile 还支持其它很多配置，具体请查看文档。

其他配置

文件同步

命令行方式

如果不想进行复杂的配置，使用scp或git命令进行文件拷贝与同步即可。
几个常用命令：

tar -czf file.tgz /path/to/dir/or/file #文件打包压缩命令
tar -xzf file.tgz                      #文件解压命令
# 192.168.56.10 为虚机地址，根据情况进行修改
scp file.tgz root@192.168.56.10:/path/of/vm/  #从宿主机上传到虚机
scp root@192.168.56.10:/path/of/vm/file.tgz . #从虚机下载到宿主机

自带同步方式

虚机启动使有一个文件同步的提示：

==> default: Rsyncing folder: /cygdrive/d/vm/centos7a/ => /vagrant

表示文件会从宿主机 /cygdrive/d/vm/centos7a/ 目录同步到虚机的 /vagrant 目录。
注意，该同步是单向的，只对新建文件进行同步，修改后的文件不会同步，需要vagrant reload之后才会进行同步。这个可以通过安装增强功能解决这个问题，需要安装Guest Addition。

Guest Addition

Geust Addition支持双向同步。
需要先关闭虚机 vagrant halt，打开设置添加虚拟光驱：
存储 - 添加虚拟光驱 - 选择iso文件，没有的话可以从这里下载，一般默认都有：
wget https://download.virtualbox.org/virtualbox/6.1.28/VBoxGuestAdditions_6.1.28.iso

通过VirtualBox直接启动虚拟机，登录后执行：

sudo yum update -y
sudo yum install -y gcc kernel-devel
reboot

这里将内核更新到最新版本，否则无法安装。如果你的开发环境需要特定的内核版本，你也可以根据情况安装指定的版本，只要保证内核版本和头文件版本完全匹配。

安装Guest Addition

sudo mkdir -p /mnt/cdrom
sudo mount /dev/cdrom /mnt/cdrom
cd /mnt/cdrom
sudo ./VBoxLinuxAdditions.run
reboot

此时 Vagrantfile 所在目录与虚机的 /vagrant 目录已经是双向同步了。
也可以在Vagrantfile中配置同步别的同步目录：
config.vm.synced_folder "../data", "/vagrant_data"
../data 为宿主机目录， /vagrant_data 为虚机目录。
注意，如果不是用vagrant命令方式启动、重启虚拟机，可能会导致目录没法同步。

制作基础镜像

将上面好不容易安装的文件同步固定下来，制作基础镜像。
基础镜像尽量保持紧凑，不要安装太多软件，方便将来制作其它特定镜像。
清理磁盘：登录虚机，执行

yum clean all
du /swapfile   # 查看是否有占用
swapoff -a     # 关闭 SWAP
rm -f /swapfile
vim /etc/fstab
# 注释掉下面的行
#/swapfile none swap defaults 0 0

交换分区一般关掉即可，因为一方面如果没有RAID盘，SWAP的故障率会更高，另一方面有些软件直接就不支持，比如flink。free -m检查交换分区是否关闭。如果要打开参考下面的步骤：

# 重新开启swap分区
dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1G count=2
mkswap -f /swapfile
chmod 0600 /swapfile
swapon -a

vim /etc/fstab
# 取消掉下面的行注释
#/swapfile none swap defaults 0 0

打包：宿主机上执行（在虚机Vagrantfile所在目录）

$ vagrant package
==> default: Attempting graceful shutdown of VM...
==> default: Clearing any previously set forwarded ports...
==> default: Exporting VM...
==> default: Compressing package to: D:/vm/cluster007/package.box

生成默认文件名为 package.box, 将其添加到vagrant中

$ vagrant box add package.box --name c7/base
==> box: Box file was not detected as metadata. Adding it directly...
==> box: Adding box 'c7/base' (v0) for provider:
    box: Unpacking necessary files from: file://D:/vm/cluster007/package.box
    box:
==> box: Successfully added box 'c7/base0' (v0) for 'virtualbox'!

添加完之后应将package.box删除，否则下次打包时文件大小会翻倍，因为这个是vagrant默认的同步目录。
之后就可以用vagrant init c7/base创建虚机实例了。

大数据课堂

vagrant virtualBox centos7