Vagrant + libvirt - Configuración Completa de Networking y Almacenamiento

Resumen de una línea

Guía para usar Vagrant con libvirt/KVM en Linux, cobriendo configuración de redes, almacenamiento persistente y casos de uso prácticos.

¿Por Qué Vagrant + libvirt en Linux?

Comparativa de Providers en Linux

Aspecto	VirtualBox	libvirt	Docker
Hardware	Virtualización completa	KVM nativo	Container
Rendimiento	70-80% nativo	95%+ nativo	99%+ nativo
Recursos Host	~1.5GB RAM por VM	~512MB RAM por VM	~50MB RAM
SO realista	✅ Completo	✅ Completo	❌ Container
Daemon requerido	❌ VirtualBox service	✅ libvirtd	✅ Docker daemon
Linux integration	External	Kernel nativo	External

Conclusión: libvirt + Vagrant = eficiencia de KVM + automatización Vagrant

Instalación Vagrant + libvirt

Prerequisitos (Ubuntu/Debian)

# 1. KVM + libvirt
sudo apt-get install qemu qemu-kvm libvirt-daemon-system libvirt-clients
 
# 2. Vagrant
curl -fsSL https://apt.releases.hashicorp.com/gpg | sudo apt-key add -
sudo apt-add-repository "deb [arch=amd64] https://apt.releases.hashicorp.com $(lsb_release -cs) main"
sudo apt-get install vagrant
 
# 3. Plugin libvirt para Vagrant
vagrant plugin install vagrant-libvirt
 
# 4. Usuario en grupo libvirt (sin sudo)
sudo usermod -aG libvirt,kvm $USER
newgrp libvirt

Verificar Instalación

vagrant plugin list
# vagrant-libvirt (0.x.x, system plugins)
 
virsh -c qemu:///system list
# Conecta a libvirt daemon
 
vagrant box list
# Muestra boxes descargadas

Configuración de Redes en Vagrant + libvirt

Tipos de Red en libvirt

┌─ Host
│
├─ Virbr0 (virtual bridge)
│   ├─ DHCP nativo
│   └─ VMs conectadas (NAT)
│
├─ Virbr1+ (bridges virtuales personalizados)
│   └─ Redes aisladas entre VMs
│
└─ Bridge físico (vmbr0)
    └─ VMs accesibles desde host físicamente

1. Red NAT (Por Defecto)

Vagrant.configure("2") do |config|
  config.vm.box = "generic/ubuntu2004"
  
  config.vm.provider "libvirt" do |libvirt|
    # Esta es la red por defecto (virbr0 NAT)
    # Acceso a internet ✅
    # Acceso desde host: SSH solo via localhost:22
  end
end

Características:

• ✅ Acceso saliente a internet
• ❌ No accesible desde host (excepto port forwarding)
• Múltiples VMs pueden coexistir

2. Red Privada (Host-only)

config.vm.network "private_network", 
  ip: "192.168.121.10",
  libvirt__network_name: "vagrant-net"

Resultado:

Host:       192.168.121.1 (gateway)
VM:         192.168.121.10
Ping:       ✅ Funciona
SSH:        ✅ ssh vagrant@192.168.121.10
Internet:   ✅ Funciona (ruta via host)

Múltiples Redes Privadas:

config.vm.network "private_network", ip: "192.168.121.10"
config.vm.network "private_network", ip: "10.0.0.10"
# VM tiene 3 interfaces: eth0 (NAT), eth1 (192.168.121.x), eth2 (10.0.0.x)

3. Red Pública (Bridge con Interfaz Host)

config.vm.network "public_network",
  ip: "192.168.1.100",
  netmask: "255.255.255.0",
  gateway: "192.168.1.1",
  dns_servers: ["8.8.8.8"],
  libvirt__network_name: "default"  # O tu bridge personalizado

Resultado:

Host:       192.168.1.50 (en LAN)
VM:         192.168.1.100 (en LAN, ip fija)
Ping host:  ✅ VM ve host
Ping VM:    ✅ Host ve VM
Internet:   ✅ Directo

4. Multi-VM con Networking

Vagrant.configure("2") do |config|
  # Crear bridge personalizado para VMs comunicadas entre sí
  config.vm.define "web" do |web|
    web.vm.box = "generic/ubuntu2004"
    web.vm.hostname = "web.local"
    web.vm.network "private_network", ip: "192.168.121.10"
    web.vm.provision "shell", inline: "apt-get update && apt-get install -y nginx"
  end
  
  config.vm.define "db" do |db|
    db.vm.box = "generic/ubuntu2004"
    db.vm.hostname = "db.local"
    db.vm.network "private_network", ip: "192.168.121.20"
    db.vm.provision "shell", inline: "apt-get update && apt-get install -y mysql-server"
  end
  
  config.vm.define "cache" do |cache|
    cache.vm.box = "generic/ubuntu2004"
    cache.vm.hostname = "cache.local"
    cache.vm.network "private_network", ip: "192.168.121.30"
    cache.vm.provision "shell", inline: "apt-get update && apt-get install -y redis-server"
  end
end
 
# Resultado:
# web   → 192.168.121.10  (Nginx)
# db    → 192.168.121.20  (MySQL)
# cache → 192.168.121.30  (Redis)
# 
# Todas se comunican internamente via IPs privadas

Uso:

vagrant up web db cache
 
# En la VM web:
vagrant ssh web
ping 192.168.121.20     # ✅ Ping a DB
mysql -h 192.168.121.20 -u root  # ✅ Conectar a BD remota

Almacenamiento Persistente en Vagrant + libvirt

Problema: Datos Efímeros

vagrant destroy
  ↓
Todos los datos de la VM → ❌ Eliminados

Solución: Volúmenes persistentes desacoplados de la VM

1. Volúmenes Adicionales (Block devices)

config.vm.provider "libvirt" do |libvirt|
  # Volumen adicional de 10GB
  libvirt.storage :file, 
    :size => '10G',
    :type => 'qcow2'
  
  # Segundo volumen de 5GB
  libvirt.storage :file,
    :size => '5G',
    :type => 'qcow2'
end
 
# En la VM:
lsblk
# sda     Disco OS
# sdb     Primer volumen (10GB)
# sdc     Segundo volumen (5GB)

Setup del Volumen:

vagrant ssh
 
# En la VM:
sudo mkfs.ext4 /dev/sdb
sudo mkdir -p /data
sudo mount /dev/sdb /data
sudo chown vagrant:vagrant /data
df -h  # ✅ /data disponible

Persistencia automática (Vagrantfile):

config.vm.provision "shell", inline: <<-SHELL
  mkfs.ext4 -F /dev/sdb 2>/dev/null
  mkdir -p /data
  mount /dev/sdb /data
  echo "/dev/sdb /data ext4 defaults 0 0" >> /etc/fstab
  chown vagrant:vagrant /data
SHELL

2. Carpetas Compartidas con NFS

config.vm.synced_folder ".", "/vagrant", type: "nfs"

Ventajas:

• Más rápido que Guest Additions
• Compartir datos host-VM transparente

Requisito:

# Host: NFS server
sudo apt-get install nfs-kernel-server

3. Snapshot: Backup Rápido

# Crear snapshot antes de cambios
virsh snapshot-create-as VM_NAME backup-preupgrade
 
# Listar snapshots
virsh snapshot-list VM_NAME
 
# Revertir
virsh snapshot-revert VM_NAME backup-preupgrade

Casos Prácticos

Caso 1: Stack LEMP Completo

Vagrant.configure("2") do |config|
  # Stack: Linux (Ubuntu) + Nginx + MySQL + PHP
  
  config.vm.box = "generic/ubuntu2004"
  config.vm.hostname = "lemp.local"
  
  # Red privada (acceso desde host)
  config.vm.network "private_network", ip: "192.168.121.50"
  
  # Volumen persistente para MySQL
  config.vm.provider "libvirt" do |libvirt|
    libvirt.storage :file, :size => '20G', :type => 'qcow2'
  end
  
  # Carpeta compartida para código PHP
  config.vm.synced_folder "code/", "/var/www/html", type: "nfs"
  
  # Provisioning
  config.vm.provision "shell", path: "provision-lemp.sh"
end

Caso 2: Cluster Kubernetes Local

Vagrant.configure("2") do |config|
  # Master
  config.vm.define "k8s-master" do |master|
    master.vm.box = "generic/ubuntu2004"
    master.vm.hostname = "k8s-master"
    master.vm.network "private_network", ip: "192.168.121.100"
    master.vm.vm.provider "libvirt" do |libvirt|
      libvirt.cpus = 4
      libvirt.memory = 4096
    end
    master.vm.provision "shell", path: "init-master.sh"
  end
  
  # Workers
  (1..2).each do |i|
    config.vm.define "k8s-worker-#{i}" do |worker|
      worker.vm.box = "generic/ubuntu2004"
      worker.vm.hostname = "k8s-worker-#{i}"
      worker.vm.network "private_network", ip: "192.168.121.#{110 + i}"
      worker.vm.provision "shell", path: "init-worker.sh"
    end
  end
end

Troubleshooting Común

Error: “No host memory available”

# Solución: Reducir RAM por VM
config.vm.provider "libvirt" do |libvirt|
  libvirt.memory = 1024  # 1GB en lugar de 2GB
  libvirt.cpus = 1       # 1 CPU en lugar de 2
end

NFS timeout en carpetas compartidas

# Verificar NFS está ejecutándose
sudo systemctl status nfs-kernel-server
 
# Reiniciar NFS
sudo systemctl restart nfs-kernel-server
 
# O cambiar a rsync (más lento pero confiable)
config.vm.synced_folder ".", "/vagrant", type: "rsync",
  rsync__exclude: [".git/", "node_modules/", ".DS_Store"]

VM no tiene acceso a internet

# Verificar route
vagrant ssh
ip route
# Debe mostrar: default via 192.168.121.1 dev eth0
 
# Si no, reiniciar net
sudo netplan apply
sudo systemctl restart systemd-networkd

Relaciones

Conecta con

• Vagrant - Introducción y Conceptos Fundamentales — Conceptos base
• KVM (Kernel-based Virtual Machine) — Backend de virtualización
• Redes en KVM - libvirt — Networking avanzado
• Almacenamiento en KVM - virt-manager — Volúmenes QCOW2, snapshots
• Ansible — Provisioning alternativo a shell scripts

Mejora a

• Introducción a la Virtualización con KVM - libvirt — Automatización de VMs
• Instalación y Configuración de virt-manager — Alternativa GUI (vs IaC)

---

Fuentes

• Introducción al uso de vagrant + libvirt + QEMU/KVM (josedomingo.org)
• Introducción vagrant + libvirt: Definición de redes (josedomingo.org)
• Introducción vagrant + libvirt: Almacenamiento (josedomingo.org)