Virtualisatie in een notendop Een stapsgewijze beschrijving van de installatie en configuratie van het programma VirtualBox en een daarop werkende appliance ten behoeve van het vak Plug & Play.
Justus Sturkenboom - 3 april 2012 Tijdens het vak Plug & Play zal een virtualisatieprogramma worden gebruikt om wekelijks huiswerk in te maken, producten in op te leveren en de eindopdracht in te maken. Dit document biedt naast een korte introductie op de verschillende programma’s een installatiehandleiding voor de benodigde software. Allereerst wordt het pakket VirtualBox behandeld welke als virtualisatieprogramma ingezet wordt, na de installatie van dit softwarepakket wordt de in dit programma toegepaste appliance ingeladen. Tenslotte wordt beschreven hoe bij wijze van oefening een eerste website geüpload kan worden om te testen of alle programmatuur op juiste wijze met elkaar samenwerkt.
VirtualBox In het eerste hoorcollege van het vak Plug & Play is je het een en ander uitgelegd over virtualisatie. Tijdens de werkcolleges van dit vak zal je een programma gaan gebruiken om een virtuele serveromgeving op jouw eigen laptop te creëren. Er zijn meerdere van dit soort virtualisatieprogramma’s op de markt – de meest bekende is VMWare – maar over het algemeen zijn de licentiekosten voor het gebruik van deze platformen enorm hoog. Om die reden is gekozen voor het programma VirtualBox, een van origine door de open source 1 gemeenschap gedreven softwarepakket wat tegenwoordig wordt bewaakt door Oracle, een van ’s werelds softwaregiganten. VirtualBox is open source, dat wil zeggen, het wordt uitgebracht onder de GNU General Public License (GPL). Iedereen mag aanpassingen maken en de software wordt gratis ter beschikking gesteld; een groot voordeel aangezien het leven van de hedendaagse student al duur genoeg is. Het pakket draait op al jullie laptops ongeacht de installatie, de ondersteunde host operating systems 2 zijn o.a. Windows, Linux (dus zelfs voor jou Machiel!) en Macintosh. Binnen de virtuele omgeving kunnen legio operating systemen worden geïnstalleerd als guest operating system3 waaronder Windows (NT 4.0, 2000, XP, Server 2003, Vista, Windows 7), DOS/Windows 3.x, Linux (2.4 en 2.6), Solaris en OpenSolaris, OS/2 en OpenBSD. 1
software waarvan de broncode voor iedereen beschikbaar en door iedereen te veranderen is het operating systeem dat fungeert als basis voor een virtualisatieprogramma 3 het operating systeem wat binnenin de virtuele omgeving wordt geïnstalleerd 2
1
Omdat het vak Plug & Play draait om de installatie en configuratie van een vijftal kant-en-klare softwarepakketten in een serveromgeving, en omdat deze omgevingen tegenwoordig bijna allemaal virtueel zijn, lijkt het zinvol eens te oefenen met een virtualisatieprogramma, je verkrijgt op deze manier skills die je in de praktijk direct kunt inzetten. Ook blijft de installatie van je laptop ‘schoon’, het enige softwarepakket wat je gaat installeren is VirtualBox, de rest vindt plaats binnen een virtuele omgeving. Na het vak Plug & Play kan je VirtualBox gebruiken als testlab met installaties van bijvoorbeeld Windows XP met Internet Explorer 6 om te kijken hoe de door jou ontworpen websites presteren op achterhaalde systemen. Kortom, het lijkt een goed idee om VirtualBox eens in te zetten. Hieronder volgt een stapsgewijze handleiding voor de installatie van VirtualBox per operating systeem. Je hoeft uiteraard alleen die installatie te volgen die overeenkomt met het operating systeem op jouw laptop. Installatie op Mac OS X 1. Download de ‘VirtualBox 4.1.12 for OS X hosts’ disk image (.dmg) van https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads 2. Mount de disk image (.dmg) door op het gedownloade bestand te dubbelklikken. Het volgende dialoog verschijnt:
3. Als het goed is wordt de disk-image automatisch geopend, is dit niet het geval dan kan je dubbelklikken op het item ‘VirtualBox’ op je desktop. Het volgende scherm verschijnt:
2
4. Zoals staat aangegeven bij stap 1 dubbelklik je op het icoon met onderschrift VirtualBox.mpkg. De installatie start en kan worden doorlopen, je kunt een aantal keer op ‘Continue’ klikken om deze te doorlopen. 5. Na de installatie start je het programma VirtualBox op door ‘Cmd ⌘ + Spatie’ in te drukken en ‘VirtualBox’ in te typen. Je weet zelf dat het een programma is wat van internet gedownload is dus je mag de waarschuwing ditmaal negeren. Als het goed is opent VirtualBox met het volgende scherm:
6. Nu het programma draait moet een kleine configuratie gemaakt worden, er moet een virtuele netwerkkaart aangemaakt worden om straks een serveromgeving te kunnen nabootsen. Klik op de naam ‘VirtualBox’ bovenin je scherm op de ‘Menu Bar’ en selecteer uit het menu de optie ‘Preferences’. Selecteer in het scherm wat verschijnt de optie ‘Network’. Het volgende tab verschijnt:
3
7. Klik op het icoontje met de plus aan de rechterkant, als het goed is verschijnt de netwerkkaart genaamd ‘vboxnet0’. Selecteer de netwerkkaart ‘vboxnet0’ als dat nog niet gebeurd is en klik op de het icoontje met de schroevendraaier om de instellingen te controleren. Neem de onderstaande instellingen van zowel ‘Adapter’ als ‘DHCP Server’ over als er in jouw installatie iets anders staat als in onderstaande dialogen:
8. Klik op ‘OK’ en sluit het instellingen venster. De installatie en configuratie van VirtualBox is klaar, je kunt nu verder gaan met de Plug & Play appliance. Installatie op Microsoft Windows 1. Download de ‘VirtualBox 4.1.12 for Windows hosts’ executable (.exe) van https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads
4
2. Dubbelklik op het gedownloade bestand om de installatie te starten. Het volgende scherm verschijnt:
3. Klik een aantal keer op ‘Next >’, laat in het installatieproces alle instellingen staan zoals ze staan. Negeer de waarschuwing over de netwerkverbinding, dit is iets wat VirtualBox moet doen om goed geïnstalleerd te worden. Op een gegeven moment veranderd de knop ‘Next >’ in ‘Install’, klik ook op dit punt gewoon op de knop. 4. Tijdens de installatie krijg je een aantal beveiligingswaarschuwingen van Windows die er ongeveer zo uitzien als onderstaande afbeelding. Ook op deze waarschuwingen antwoord je telkens ‘Install’:
5. Het laatste scherm van de installatie vraagt of je het programma VirtualBox direct wilt starten nadat de installatie is uitgevoerd. Laat het vakje aangevinkt staan en klik op ‘Finish’.
5
6. VirtualBox start op, als alles goed is gegaan zie je het volgende scherm voor je:
7. Nu het programma draait moet een kleine configuratie gemaakt worden, er moet een virtuele netwerkkaart aangemaakt worden om straks een serveromgeving te kunnen nabootsen. Klik op ‘File’ in de menubalk en selecteer de optie ‘Preferences’. Selecteer in het scherm wat verschijnt de optie ‘Network’. Het volgende tab verschijnt:
8. In mijn installatie was de netwerkkaart ‘VirtualBox Host-Only Ethernet Adapter’ al aangemaakt, als dat niet het geval is, klik dan op het icoon met de plus. Selecteer de netwerkkaart ‘VirtualBox Host-Only Ethernet Adapter’ als dat nog niet gebeurd is en klik op de het icoontje met de schroevendraaier om de instellingen te controleren. 6
Neem de onderstaande instellingen van zowel ‘Adapter’ als ‘DHCP Server’ over als er in jouw installatie iets anders staat als in onderstaande dialogen:
9. Klik op ‘OK’ en sluit het instellingen venster. De installatie en configuratie van VirtualBox is klaar, je kunt nu verder gaan met de Plug & Play appliance.
De Plug & Play Appliance Na de installatie van VirtualBox, het virtualisatieprogramma waar we bij Plug & Play mee gaan werken. Om met VirtualBox te kunnen werken moet er echter, zoals je in college hebt kunnen zien, een installatie van een operating systeem in de virtuele omgeving gedaan worden. Omdat het voor de eisen van dit vak te ver gaat om een complete serverinstallatie te doen verstrekken we een appliance4 waarin een Arch Linux installatie voor je klaarstaat, dus geen installatie maar direct beginnen met de leuke dingen (^.^)=b Installatie 1. Nu je weet wat een appliance is gaan we proberen onze plug & play appliance in VirtualBox te installeren. Zorg dat je de instructies van je docent volgt om het PlugAndPlay Open Format Virtual Appliance (.ova) bestand te verkrijgen en zet het op je desktop. Sleep het bestand vervolgens in VirtualBox om het bestand te
4
een virtuele serverinstallatie welke opgeslagen is in een soort .zip archief bestand.
7
importeren, laat alle instellingen staan en klik een paar keer op ‘Next’. Start de appliance nog niet op! Als alles is goed gegaan verschijnt het volgende scherm:
2. Om ervoor te zorgen dat het netwerk van jouw appliance alleen op je eigen laptop te gebruiken is – dit omdat er beveiligingsrisico’s kleven aan het draaien van een eigen server – moeten we eerst een paar instellingen doen. Selecteer de Plug & Play (Arch Linux) appliance en klik op de knop ‘Settings’, selecteer daarna op de knop ‘Network’. Het volgende dialoog verschijnt:
8
3. Neem de instellingen uit bovenstaand beeld over, zorg er voor dat je bij ‘Name’ op Mac OS X ‘vboxnet0’ en op Windows ‘VirtualBox Host-Only Ethernet Adapter’ selecteert. Vervolgens klik je op OK. 4. Alles is gereed, klik op de knop ‘Start’ om de appliance op te starten. Je ziet in een nieuw venster de opstartroutine van Arch Linux langskomen. Er verschijnen een aantal dialogen, hier mag je het vakje aanvinken en op ‘OK’ klikken. Als alles goed is gegaan is verschijnt het volgende scherm:
5. We gaan even testen of het allemaal werkt, open een browser en type 192.168.56.101 (of het IP-Address wat in jouw installatie weergegeven is) in de adresbalk. Als alles naar behoren werkt verschijnt de volgende pagina:
9
6. Nu alles werkt sluiten we de appliance weer af, dit kan op twee manieren. Grove manier: klik op het sluiten knopje, het onderstaande dialoog verschijnt, kies voor de optie ‘Power off the machine’.
Het kan ook netter, log in met gebruikersnaam ‘root’ en het wachtwoord ‘plugandplay’, type vervolgens het commando ‘shutdown –h now’. Je ziet nu de afsluitroutine van Arch Linux langskomen en het venster sluit automatisch. De tweede methode is geprefereerd omdat je alle processen netjes afrond, de eerste manier is alsof je de stroomkabel uit een computer trekt. Snapshots Je kunt in VirtualBox zogenaamde snapshots5 maken, het is aan te raden dit wekelijks te doen. Je kunt op het moment dat er dingen enorm fout lopen altijd terugvallen op een eerder gemaakt snapshot. 1. Klik op de knop snapshots linksboven in beeld. Het volgende scherm verschijnt:
5
een kopie van een bepaalde status van de appliance
10
2. Klik op het icoon met het fotocameraatje, je maakt nu een snapshot van de huidige status van het systeem. Het volgende dialoog besteld:
3. Type de naam ‘Basis installatie’, dit is de snapshot waar je op terug kunt vallen mochten er dingen misgaan tijdens het maken van je huiswerk. Je keert weer terug naar het beginscherm, er staat nu een snapshot in het overzicht:
4. Door de snapshot te selecteren en op het icoon met het ^ teken te klikken (Restore Snapshot) kan je het eerder gemaakte snapshot terugzetten.
11
Hoe nu verder? Een eerste opdracht is om een willekeurige website, bijvoorbeeld jouw website uit blok 1, online te krijgen op jouw virtuele server. Hint: gebruik FileZilla en maak connectie met 192.168.56.101, met SFTP met gebruikersnaam ‘www’ en wachtwoord ‘plugandplay’.
12
