一. 前言

在我們開發程序時，使用的運行環境一般都是自己的電腦，Windows、Mac或者Linux操作系統，在大多數時候能夠很好的運行軟件。然而，很多現代應用都是分布式的，在生產環境中，由多個節點形成一個集群，每個節點部署在不同的機器上。這種情況下，本地單機部署不能模擬生產環境中的集群環境，總不能為了模擬集群，專門去買幾臺主機來部署私有云，這樣成本太高了。因此，我認為使用虛擬機是性價比選擇，而Vagrant + VitualBox的組合是虛擬機中最方便的一種。

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二. 單機虛擬機搭建

1.下載和安裝Vagrant+ VitualBox

Vagrant下載鏈接

https://www.vagrantup.com/downloads.html 

VitualBox下載鏈接

https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads 

下載安裝完成后，在終端運行命令 vagrant -v ，出現類似下面的提示說明安裝成功。

Vagrant 2.2.3 

2.安裝Box

Box在Vagrant中的概念相當于操作系統，在使用Vagrant構建虛擬機之前，我們需要為Vagrant添加系統包，在官方提供的 Vagrant Cloud 網站下可以找到各種版本的操作系統，以 Ubuntu 16.04 LTS 版本的操作系統為例，對應的就是名為 ubuntu/xenial64 的Box。

2.1 安裝方式一

我們運行下面的命令就能直接添加這個Box，運行命令后，Vagrant會從遠程倉庫下載對應的Box

~ vagrant box add ubuntu/xenial64 

2.2 安裝方式二

雖然上面的步驟看起來沒什么問題，但在實際執行過程中， Box 的下載速度慢到令人發指，可能需要幾天才能下載完，所以這里需要換一種安裝方式。

首先，還是先運行下面的命令

~ vagrant box add ubuntu/xenial64 

運行后，終端上打印出類似下面的信息

~ vagrant box add ubuntu/xenial64 
/opt/vagrant/embedded/gems/2.2.3/gems/vagrant-2.2.3/lib/vagrant/util/which.rb:37: warning: Insecure world writable dir /Users/meetmax/test in PATH, mode 040777 
==> box: Loading metadata for box 'ubuntu/xenial64' 
    box: URL: https://vagrantcloud.com/ubuntu/xenial64 
==> box: Adding box 'ubuntu/xenial64' (v20190724.1.0) for provider: virtualbox 
    box: Downloading: https://vagrantcloud.com/ubuntu/boxes/xenial64/versions/20190724.1.0/providers/virtualbox.box 

接著， Ctrl + C 中斷命令， Downloading 后面的就是下載鏈接，復制鏈接后，可直接粘貼到瀏覽器或者迅雷下載，實際測試中速度會快很多，不出意外幾分鐘就可以下載完。

下載完成后運行下面命令，添加本地Box

~ vagrant box add /your/path/virtualbox.box --name YourBoxName 

其中把 virtualbox.box 路徑改成自己的本地路徑， --name 后面是Box的名字，可自己命名，正常情況下可以和官方保持一致，即 ubuntu/xenial64 。

2.3 驗證

安裝完成后，運行下面命令驗證安裝是否成功

~ vagrant box list 

終端會打印類似下面的信息

laravel/homestead (virtualbox, 5.1.0) 
ubuntu/xenial64   (virtualbox, 0) 

查看是否有你剛剛安裝的Box。

3. 初始化Vagrant

Box安裝完成后，運行下面命令初始化Vagrant

~ mkdir vagrant_test 
~ cd vagrant_test 
~ vagrant init ubuntu/xenial64 

運行完成后， vagrant_test 目錄下會出現一個 Vagrantfile 文件，終端打印類似下面的信息。

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. 

Vagrantfile 文件中是虛擬機相關的配置信息，這里我們先使用默認配置，暫時不管它。

4.啟動虛擬機 & SSH登錄

4.1 構建并啟動虛擬機

初始化完成后，在 vagrant_test 目錄下運行下面命令構建并運行虛擬機

~ vagrant up 

在出現類似下面信息后說明啟動成功

==> default: Machine booted and ready! 
==> default: Checking for guest additions in VM... 
    default: The guest additions on this VM do not match the installed version of 
    default: VirtualBox! In most cases this is fine, but in rare cases it can 
    default: prevent things such as shared folders from working properly. If you see 
    default: shared folder errors, please make sure the guest additions within the 
    default: virtual machine match the version of VirtualBox you have installed on 
    default: your host and reload your VM. 
    default: 
    default: Guest Additions Version: 5.1.38 
    default: VirtualBox Version: 6.0 
==> default: Mounting shared folders... 
    default: /vagrant => /Users/meetmax/vagrant/vagrant_test 

4.2 SSH登錄

在Vagrant使用SSH非常簡單，在 vagrant_test 目錄下運行下面命令

~ vagrant ssh 

成功后就進入了虛擬機

三. 多借點虛擬集群搭建

上面使用的是Vagrant的單機模式，Vagrant也支持多機模式，即單個配置啟動多個虛擬機，它可以很方便的模擬服務器集群環境。集群和單機模式的區別僅在于Vagrantfile配置文件不同，在Vagrantfile中我們通過循環來創建多個虛擬機。

1. 初始化Vagrant

運行下面命令，初始化集群配置文件

~ mkdir vagrant_cluster 
~ cd vagrant_cluster 
~ vagrant init ubuntu/xenial64 

2. 修改 Vagrantfile

在搭建虛擬機集群時，我們需要對Vagrantfile做相應修改，配置文件如下。

Vagrant.configure("2") do |config| 
   (1..4).each do |i| 
       
      #定義節點變量 
      config.vm.define "node#{i}" do |node| 
      
      # box配置 
      node.vm.box = "ubuntu/xenial64" 
 
      # 設置虛擬機的主機名 
      node.vm.hostname = "node#{i}" 
 
      # 設置虛擬機的IP 
      node.vm.network "private_network", ip: "192.168.60.#{10+i}" 
 
      # 設置主機與虛擬機的共享目錄 
      node.vm.synced_folder "/Users/meetmax", "/home/vagrant/code" 
      # VirtaulBox相關配置 
      node.vm.provider "virtualbox" do |v| 
 
          # 設置虛擬機的名稱 
          v.name = "node#{i}" 
 
          # 設置虛擬機的內存大小 
          v.memory = 2048 
 
          # 設置虛擬機的CPU個數 
          v.cpus = 1 
      end 
  end 
end 
end 

具體虛擬機的配置請參考文件中的注釋，和單虛擬機創建不同的地方是，集群創建通過 (1..4).each 循環創建了4個虛擬機節點。

3. 構建并啟動虛擬機集群

啟動集群命令和常規命令一樣，運行下面的命令，會啟動所有虛擬機節點

~ vagrant up 

啟動單個節點，可運行下面命令

~ vagrant up node1 

其中， node1 為節點名稱。啟動多個虛擬機

~ vagrant up node1 node2 

3.SSH登錄

登錄虛擬機單個節點

~ vagrant ssh node1 

四. 常用虛擬機管理命令

• 啟動虛擬機：vagrant up
• 登錄虛擬機：vagrant ssh
• 重啟虛擬機：vagrant reload
• 關閉虛擬機：vagrant halt
• 銷毀虛擬機：vagrant destroy

總結

在資源有限的情況下，多節點虛擬機集群可以很好的幫助我們模擬分布式環境，在虛擬機中進行各種測試，即使系統損壞了也很容易恢復，每個虛擬機節點都是隔離的，沒有什么負擔。以上希望對你有幫助!