Motivación

En determinados entornos, por ejemplo y especialmente si nos vemos obligados a trabajar en sistemas Windows, puede ser necesario desplegar un pequeño cluster de máquinas virtuales Linux para probar conceptos, aprender nuevas tecnologías o configurar “laboratorios” para experimentar o entrenar habilidades.

Aqui vamos a describir como se puede crear un pequeño cluster de 3 máquinas virtuales basadas en Ubuntu Server 18.04 utilizando VirtualBox.

Las máquinas estaran disponibles tanto a través de una dirección IP dinámica asignada por el mismo router al que se conecta el host Windows como a través de una IP estática que asignaremos nosotros y que las mantendrá efectivamente en una subred desde la que podrán comunicarse unas con otras.

Esto puede sernos útil para desplegar un cluster Kubernetes donde una de estas máquinas sea el nodo principal o “master” y las otras dos sean nodos disponibles a través de la subred en los cuales desplegar “pods” de aplicaciones.

Sistema y versiones

  • Windows 10 Pro (versión 1903), máquina anfitrión.
  • VirtualBox 6.1.4.
  • Ubuntu Server 18.04.03 (64 bit), máquinas virtuales.

Creación de las máquinas virtuales

Para obtener la imagen preconfigurada de una máquina virtual Ubuntu Server 18.04, podemos descargarnos el fichero .vdi de osboxes.org.

Una vez nos hemos descargado el fichero, creamos una nueva máquina con la GUI de VirtualBox. Es importante configurar una memoria RAM de al menos 2048MB y usar el fichero .vdi que hemos descargado de osboxes.org como disco virtual.

New VM name and type

New memory size of at least 2GB

New VM hard disk

Cuando ya hemos creado la primera máquina virtual, pasamos a la configuración de red donde marcamos “Bridged Adapter”, de modo que la máquina virtual utilizará la tarjeta de red asignada en la máquina anfitrión Windows 10 como gateway.

Configure basic VM networking

Una vez hecho esto, podemos clonar la máquina virtual en dos máquinas más.

Clone VM into Node 1

Debemos hacer un clon “link”, no un clon “copia”. De este modo ahorramos espacio de disco.

Cloned VM config

Repetimos el mismo paso para la siguiente máquina virtual. Al final, tendremos 3 máquinas virtuales: la original (“master”) y los dos clones (“nodos”).

Configuración de subred

Para configurar una subred y asignar IPs estáticas a nuestras máquinas virtuales de modo que siempre puedan comunicarse unas con otras, primero vamos al menú “Tools” de VirtualBox, seleccionando la opción “Network”.

VirtualBox Tools-Network

Tenemos que asegurarnos de que la opción “DHCP Server” aparece desmarcada.

Ahora vamos otra vez a la configuración de red de la máquina virtual, donde añadimos un nuevo adaptador de red “Adapter 2”, seleccionando para este la opción “Host-only Adapter” y relacionándolo con el adaptador del host donde antes habíamos deseleccionado la opción del servidor DHCP.

New VM 2nd network adapter

Repetimos este mismo paso para las dos máquinas clones.

Ahora estamos listos para arrancar las máquinas.

Configuración de sistema de máquinas virtuales

Recordar que debemos instalar openssh-server en las máquinas para así poder acceder a ellas desde el cmd de Windows 10. Esto nos permitirá ejecutar las máquinas en modo headless.

Ahora debemos configurar la red en las máquinas virtuales. Esto se hace mediante la aplicación de sistema netplan. Para ello, creamos un nuevo fichero /etc/netplan/01-netcfg.yaml, con el siguiente contenido:

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network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    enp0s3:
      dhcp4: true
    enp0s8:
      dhcp4: false
      addresses: [192.168.56.2/24]
      gateway4: 192.168.56.1
      nameservers:
        addresses: [8.8.8.8,8.8.4.4]

Con esto lo que hacemos es configurar 2 tarjetas de red: la primera será enp0s3, que recibe una IP dinámica mediante DHCP desde el router al que se conecta el anfitrión Windows, y la segunda enp0s8 que tiene una IP estática que como vemos esta en el rango de direcciones disponible configurado en el adaptador de red de VirtualBox. Vamos a darle a esta primera máquina la IP estática 192.168.56.2 y a configurar sus DNS y su gateway.

Ahora podemos probar la configuración ejecutando el siguiente comando:

sudo netplan try

Si todo ha ido bien, ahora podemos guardar esta configuración de red:

sudo netplan apply

Tenemos que repetir el mismo proceso para las dos siguientes máquinas virtuales, pero poniendo por supuesto diferentes IPs dinámicas. Por ejemplo 192.168.56.3 y 192.168.56.4.

En este momento ya deberíamos tener las máquinas completamente configuradas.

Arranque “headless” de máquinas virtuales

En lugar de utilizar la GUI de VirtualBox, ejecutando VBoxManage desde la cmd de Windows podemos arrancar las máquinas virtuales sin interfaz gráfica:

"C:\Program Files\Oracle\VirtualBox\VBoxManage.exe" startvm <NOMBRE> --type headless