Packer 與 Vagrant 建構雲端開發環境實戰

– 10 分鐘閱讀

Packer 和 Vagrant 是現代雲端開發環境中不可或缺的工具。Packer 能夠自動化映像檔的建立過程，確保跨平台一致性；Vagrant 則簡化了虛擬機器的管理和組態，提升開發效率。本文將分享如何結合這兩個工具，開發一個流暢的雲端開發流程。

以往建置開發環境常遇到版本不一致、設定繁瑣等問題，耗費大量時間精力。Packer 的出現解決了映像檔的版本控制問題，讓開發團隊能根據相同的基礎環境進行開發。而 Vagrant 則進一步簡化虛擬機器的操作，讓開發者能快速切換不同環境，提升開發效率。本篇文章將會介紹如何使用 Packer 建立 XenServer 與 CloudStack 的映像檔，並搭配 Vagrant 進行管理，有效解決開發環境建置的痛點。

從零開始開發虛擬機器範本：Veewee 與 Packer 的實戰應用

在現代軟體開發流程中，虛擬機器範本扮演著至關重要的角色。它們不僅能確保開發環境的一致性，還能加速佈署流程。玄貓將帶領大家深入瞭解 Veewee 與 Packer 這兩個強大的工具，讓你輕鬆開發客製化的虛擬機器範本，並將其應用於 Vagrant 和雲端環境。

為何要使用 Veewee 與 Packer？

傳統上，建立虛擬機器範本是一個繁瑣且容易出錯的過程。你需要手動安裝作業系統、組態網路、安裝必要的軟體，並將其轉換為範本。這個過程不僅耗時，而且難以重複。

Veewee 與 Packer 的出現徹底改變了這個局面。它們讓你能夠以程式化的方式定義虛擬機器範本，並自動化建立過程。這意味著你可以輕鬆地建立、修改和重複使用這些範本，從而提高開發效率並確保環境一致性。

5.1 Veewee：快速上手的虛擬機器範本建構工具

Veewee 是一個輕量級的工具，專門用於建立虛擬機器範本。它支援多種虛擬化平台，包括 VirtualBox、VMware 和 Parallels。Veewee 的核心概念是「定義檔」（definition file），它描述了虛擬機器的規格、作業系統的安裝方式以及需要執行的組態步驟。

安裝 Veewee

首先，你需要從 GitHub 上取得 Veewee 的原始碼：

$ git clone https://github.com/jedi4ever/veewee
$ gem install bundler
$ bundle install

為了方便使用，你可以設定一個 alias：

$ alias veewee="bundle exec veewee"

玄貓小提示

玄貓建議使用 Ruby 版本管理器（如 rvm）來管理 Ruby 環境，以避免版本衝突。

5.2 使用 Veewee 建立 Vagrant Base Box

Vagrant 是一個用於建立和管理虛擬開發環境的工具。透過 Veewee，你可以輕鬆地建立 Vagrant Base Box，也就是 Vagrant 環境的基礎映象。

定義 Box

首先，選擇一個你喜歡的 Linux 發行版，並使用 veewee vbox define 指令來定義 Box：

$ veewee vbox define myfirstbox CentOS-6.5-x86_64-minimal

這會在 definitions/ 目錄下建立一個 definition.rb 檔案，你可以修改它來客製化你的 Box。例如，你可以移除預設安裝的 Chef 或 Puppet。

驗證與建構 Box

使用 veewee vbox validate 指令來驗證 Box 的定義：

$ veewee vbox validate myfirstbox

然後，使用 veewee vbox build 指令來建構 Box：

$ veewee vbox build myfirstbox

玄貓經驗分享

在為某個專案建立 VirtualBox 例項時，玄貓發現移除 definition.rb 檔案中的 vmwarefusion.sh bootstrap 指令碼可以避免一些潛在的問題。

此外，Veewee 使用的 ISO 檔案 URL 可能會因為發行版的更新而失效。你可能需要編輯 template 目錄下的 URL。

匯出 Box

建構完成後，你可以使用 veewee vbox export 指令將 Box 匯出為 .box 檔案：

$ veewee vbox export myfirstbox

最後，使用 vagrant box add 指令將 .box 檔案加入 Vagrant：

$ vagrant box add myfirstbox package.box

現在，你就可以使用這個 Box 來建立 Vagrant 環境了！

5.3 Packer：更強大的雲端映像檔建構工具

Packer 是一個比 Veewee 更強大的工具，它可以讓你建立適用於各種雲端平台和虛擬化系統的映像檔，例如 AWS EC2、Google GCE 和 Docker。Packer 還整合了組態管理系統，讓你可以在映像檔中自動化軟體組態。

使用 Packer 建立 XenServer Vagrant Box

作為一個範例，玄貓將介紹如何使用 Packer 建立 XenServer Vagrant Box。

安裝 Packer

首先，你需要從官網下載 Packer 並將其加入你的 PATH 環境變數中。

取得 packer-xenserver 專案

然後，你需要從 GitHub 上取得 packer-xenserver 專案：

$ git clone https://github.com/packer-xenserver/packer-xenserver

建構 Box

進入 packer-xenserver 目錄，並執行 packer build 指令來建構 Box：

$ packer build template.json

玄貓觀點

Packer 的最大優勢在於其靈活性和可擴充套件性。你可以使用各種不同的 builder 和 provisioner 來客製化你的映像檔。

使用 Packer 與 Vagrant 開發你的雲端開發環境：玄貓的實戰經驗

在雲端原生應用開發的浪潮下，快速建立和管理虛擬機器環境變得至關重要。今天，玄貓將分享如何結合 Packer 和 Vagrant，開發一個高效、可重複使用的雲端開發環境。這不僅能節省大量時間，還能確保開發、測試和生產環境的一致性。

為何選擇 Packer 與 Vagrant？玄貓的深度解析

Packer 是一個用於自動化建立虛擬機器映像檔的工具。它可以讓你定義映像檔的藍圖，然後在不同的雲端平台（如 AWS、Azure、XenServer）上自動建立映像檔。Vagrant 則是一個用於建立和管理虛擬開發環境的工具。它可以讓你輕鬆地啟動、停止和組態虛擬機器，並且各種組態管理工具（如 Chef、Puppet、Ansible）整合。

玄貓在過去的專案中，曾使用這兩個工具來建立一個跨多個雲端平台的持續整合（CI）流程。Packer 負責建立一致的映像檔，而 Vagrant 則負責在開發人員的機器上建立相同的環境。這大大簡化了我們的開發流程，並減少了環境不一致導致的問題。

使用 Packer 建立 XenServer 映像檔：玄貓的實戰步驟

首先，你需要安裝 Packer。你可以從 Packer 的官方網站下載適合你作業系統的版本。安裝完成後，你可以使用以下命令來驗證 Packer 是否正確安裝：

packer version

接下來，你需要一個 Packer 範本檔案（template.json）來定義你的映像檔。以下是一個範例範本檔案，用於建立一個 XenServer 映像檔：

{
  "builders": [
    {
      "type": "xenserver",
      "url": "http://your-xenserver-host:80/োভ",
      "username": "root",
      "password": "your-xenserver-password",
      "template_name": "ubuntu-18.04-template",
      "vm_name": "ubuntu-18.04-base",
      "iso_url": "http://cdimage.ubuntu.com/ubuntu/releases/18.04/release/ubuntu-18.04.5-server-amd64.iso",
      "iso_checksum": "...",
      "ssh_username": "root",
      "ssh_password": "password",
      "shutdown_command": "shutdown -h now"
    }
  ],
  "provisioners": [
    {
      "type": "shell",
      "inline": [
        "apt-get update",
        "apt-get install -y openssh-server"
      ]
    }
  ]
}

內容解密：

  • builders：定義如何建立映像檔。在這個範例中，我們使用 xenserver builder 來建立 XenServer 映像檔。
    • type：指定 builder 的型別。
    • url：XenServer 主機的 URL。
    • username：XenServer 的使用者名稱。
    • password：XenServer 的密碼。
    • template_name：XenServer 範本的名稱。
    • vm_name：虛擬機器的名稱。
    • iso_url：ISO 映像檔的 URL。
    • iso_checksum：ISO 映像檔的 checksum。
    • ssh_username：SSH 使用者名稱。
    • ssh_password：SSH 密碼。
    • shutdown_command：關機命令。
  • provisioners：定義在映像檔建立過程中要執行的操作。在這個範例中，我們使用 shell provisioner 來更新 apt 套件列表並安裝 openssh-server。
    • type：指定 provisioner 的型別。
    • inline：要執行的 shell 命令列表。

完成範本檔案後，你可以使用以下命令來建立映像檔：

packer build ./template.json

Packer 會自動建立虛擬機器、安裝作業系統、執行組態指令碼，並將其轉換為 Vagrant box 檔案。

使用 Vagrant 啟動 XenServer 虛擬機器：玄貓的快速佈署

建立 Vagrant box 檔案後，你可以使用以下命令將其新增到 Vagrant：

vagrant box add xenserver ./XenServer.box

接下來，你需要建立一個 Vagrantfile 來定義你的虛擬機器。以下是一個範例 Vagrantfile：

Vagrant.configure("2") do |config|
  config.vm.box = "xenserver"
  config.vm.synced_folder ".", "/vagrant", disabled: true

  if Vagrant.has_plugin?("vagrant-vbguest")
    config.vbguest.auto_update = false
  end

  config.vm.network :private_network, :auto_config => false ,
    :ip => "192.168.56.10"

  config.vm.provider "virtualbox" do |v|
    v.customize ["modifyvm", :id, "--memory", 2048]
    v.customize [ "modifyvm", :id, "--nicpromisc2", "allow-all" ]
  end
end

內容解密：

  • config.vm.box：指定要使用的 Vagrant box。
  • config.vm.synced_folder：停用資料夾同步功能，因為 XenServer 不支援。
  • config.vbguest.auto_update：停用 VirtualBox Guest Additions 的自動更新，因為 XenServer 不支援。
  • config.vm.network：定義一個私有網路，因為 XenServer 不支援 host-only 網路。
  • config.vm.provider：組態 VirtualBox provider。
    • v.customize：使用 modifyvm 命令來修改虛擬機器的設定。
      • --memory：設定記憶體大小為 2048 MB。
      • --nicpromisc2：允許 promiscuous 模式，以便虛擬機器可以監聽網路流量。

完成 Vagrantfile 後，你可以使用以下命令來啟動虛擬機器：

vagrant up

Vagrant 會自動啟動虛擬機器並組態網路。你可以使用以下命令來 SSH 到虛擬機器：

vagrant ssh

玄貓的經驗分享：最佳實踐與注意事項

  • 版本控制： 將 Packer 範本檔案和 Vagrantfile 儲存在版本控制系統中，以便追蹤變更並協同合作。
  • 自動化： 使用 CI/CD 工具（如 Jenkins、GitLab CI）來自動化建立和佈署虛擬機器映像檔。
  • 安全性： 確保你的 XenServer 主機和虛擬機器受到適當的保護。
  • 客製化： 根據你的需求客製化 Packer 範本檔案和 Vagrantfile。

透過結合 Packer 和 Vagrant，你可以建立一個高效、可重複使用的雲端開發環境。這將大大簡化你的開發流程，並減少環境不一致導致的問題。希望玄貓的分享能幫助你開發更棒的雲端開發體驗！

config.vm.provision :shell, :path => "bootstrap.sh"
end

在這個範例中，bootstrap.sh 指令碼應放置在 Vagrant 專案的根目錄下。現在，您可以更深入地研究 Vagrant Provisioning，並體驗 Vagrant 的強大功能。請參閱 Provisioner 檔案，並選擇您最喜歡的組態管理工具。例如，使用 Chef 時，您可以指定一個 Cookbook，如下所示：

config.vm.provision "chef_solo" do |chef|
  chef.add_recipe "mycookbook"
end

Cookbook mycookbook 將位於 Vagrant 定義的根目錄下的 cookbooks 目錄中。如需更多資訊，請檢視 Vagrant 網站並進行實驗。

雲端環境的福音：使用 Vagrant CloudStack 外掛

情境

你喜歡在本地測試組態，但同時也希望利用雲端供應商的資源。你需要使用根據 CloudStack 的雲端來組態你的虛擬機器，並使用 Vagrant 來組態所需的軟體。

解決方案

Vagrant 有一個 CloudStack 外掛，允許你透過 API 向 CloudStack 雲端端點傳送請求來佈署虛擬機器。你需要安裝 CloudStack Vagrant 外掛，定義你的 Box，並使用你的 API 金鑰和雲端端點組態你的佈署。

玄貓的雲端洞察

Vagrant 最有趣的地方在於，你可以使用各種外掛在公有雲上佈署機器。例如，有 vagrant-aws 外掛用於在 AWS 上佈署，當然也有 vagrant-cloudstack 外掛。你可以從 GitHub 取得最新的 CloudStack 外掛，並使用 vagrant 命令列工具直接安裝：

$ vagrant plugin install vagrant-cloudstack

或者，如果你是從原始碼構建，可以克隆 Git 儲存函式庫，構建 Gem，然後將其安裝到 Vagrant 中。請將此處使用的路徑替換為你機器上的路徑：

$ git clone https://github.com/klarna/vagrant-cloudstack.git
$ gem build vagrant-cloudstack.gemspec
$ gem install vagrant-cloudstack-0.1.0.gem

例如：

$ vagrant plugin install /Users/sebgoa/Documents/gitforks/ \
$ vagrant-cloudstack/vagrant-cloudstack-0.0.7.gem

建立虛擬 Box 很簡單，只需建立一個 Vagrantfile 檔案和一個 metadata.json 檔案，如下所示：

$ cat metadata.json
{
  "provider": "cloudstack"
}

$ cat Vagrantfile
# -*- mode: ruby -*-
# vi: set ft=ruby :
Vagrant.configure("2") do |config|
  config.vm.provider :cloudstack do |cs|
    cs.template_id = "a17b40d6-83e4-4f2a-9ef0-dce6af575789"
  end
end

將 cs.template_id 的值替換為雲端中 CloudStack 範本的 UUID。CloudStack 使用者應該知道如何使用 CloudMonkey 輕鬆取得這些 UUID。

然後，使用以下命令建立一個 Box 檔案：

$ tar cvzf cloudstack.box ./metadata.json ./Vagrantfile

只需使用以下命令將 Box 新增到 Vagrant 中：

$ vagrant box add ./cloudstack.box

玄貓提醒： 這是定義一個本地 Box，它參照雲端中現有的範本。此過程的唯一缺點是，本地機器上的 Box 與正在使用的雲端供應商上的範本之間可能存在差異。理想情況下，你應該在本地構建一個雲端範本，並將其註冊到公有雲中，但這並非總是可行的。在任何情況下，你需要建立使用公有雲上現有範本的虛擬 Box，因為 Vagrant 不會自行將本地 Box 註冊/上傳到雲端。

現在，你可以建立一個新的 Vagrant 專案：

$ mkdir cloudtest
$ cd cloudtest
$ vagrant init

並編輯新建立的 Vagrant 檔案以使用 cloudstack Box。如果該 Box 沒有使用 Vagrant 的預設值，請新增額外的引數，例如 SSH 組態，以及 service_offering_id 等。請記住使用你自己的 API 和金鑰，並將 Box 的名稱更改為你建立的名稱。例如，在 exoscale 上：

# -*- mode: ruby -*-
# vi: set ft=ruby :
# Vagrantfile API/syntax version. Don't touch unless you know what you're doing!
VAGRANTFILE_API_VERSION = "2"

Vagrant.configure(VAGRANTFILE_API_VERSION) do |config|
  # Every Vagrant virtual environment requires a box to build off of.
  config.vm.box = "cloudstack"

  config.vm.provider :cloudstack do |cs, override|
    cs.host = "api.exoscale.ch"
    cs.path = "/compute"
    cs.scheme = "https"
    cs.api_key = "PQogHs2sk_3..."
    cs.secret_key = "...NNRC5NR5cUjEg"
    cs.network_type = "Basic"
    cs.keypair = "exoscale"
    cs.service_offering_id = "71004023-bb72-4a97-b1e9-bc66dfce9470"
    cs.zone_id = "1128bd56-b4d9-4ac6-a7b9-c715b187ce11"

    override.ssh.username = "root"
    override.ssh.private_key_path = "/path/to/private/key/id_rsa_example"
  end

  # Test bootstrap script
  config.vm.provision :shell, :path => "bootstrap.sh"
end

可以使用以下命令啟動機器：

$ vagrant up --provider=cloudstack

以下是一個範例輸出：

$ vagrant up --provider=cloudstack
Bringing machine 'default' up with 'cloudstack' provider...
[default] Warning! The Cloudstack provider doesn't support any of the Vagrant
high-level network configurations (`config.vm.network`). They
will be silently ignored.
[default] Launching an instance with the following settings...
[default] -- Service offering UUID: 71004023-bb72-4a97-b1e9-bc66dfce9470
[default] -- Template UUID: a17b40d6-83e4-4f2a-9ef0-dce6af575789
[default] -- Zone UUID: 1128bd56-b4d9-4ac6-a7b9-c715b187ce11
[default] -- Keypair: exoscale
[default] Waiting for instance to become "ready"...
[default] Waiting for SSH to become available...
[default] Machine is booted and ready for use!
[default] Rsyncing folder: /Users/sebgoa/Documents/exovagrant/ => /vagrant
[default] Running provisioner: shell...
[default] Running: /var/folders/76/sx82k6cd6cxbp7_djngd17f80000gn/T

玄貓認為，Vagrant CloudStack 外掛為開發者提供了一種便捷的方式，可以在本地環境中模擬雲端環境，進而簡化雲端應用程式的開發和測試流程。透過靈活組態 Vagrantfile，開發者可以輕鬆地在不同的雲端平台之間切換，並確保應用程式在各種環境中都能正常執行。

總之，Vagrant CloudStack 外掛是雲端開發者的得力助手，可以幫助他們更高效地構建和佈署雲端應用程式。

玄貓

玄貓

技術愛好者，專注於分享程式開發、雲端技術與 AI 應用的心得體會。