centos7:安装配置 virtualbox 增强功能 VBoxGuestAdditions，并实现物理机脚本控制虚拟机

需求来源

本地virtualbox 上有四台互联虚拟机，由于物理机是台笔记本，网络可能会发生变化
而且，由于某些原因，虚拟机需要设置成静态ip
所以，当网络发生变化时，我需要适应性的修改虚拟机的网卡中的ip（IPADDR）和路由（GATEWAY）的配置
鉴于手动修改太过于繁琐，所以想实现本地物理机脚本控制虚拟机，主要面临情况以及需要实现的功能如下：
（1）虚拟机可能已经无法联网，无法被ssh 登陆
（2）需要修改的配置可能不止一两个，很多配置 需要执行 shell 脚本 或者修改 配置 文件
（3）实现从物理机控制虚拟机，不管是通过VBoxManage 还是 python 或者是 golang 控制等
（4）主要实现，包括关机状态下自动开启虚拟机，执行shell 脚本或者bash 命令（脚本或者命令是在虚拟机中执行），最关键的是一定要能执行 bash 命令

物理环境

物理机：MAC OS X
virtualbox：版本 5.2.16
虚拟机：centos 7（四台全是）

安装准备

VBoxGuestAdditions镜像：下载地址 http://download.virtualbox.org/virtualbox/5.2.16/

后边的版本号可以修改，最好是跟virtualbox版本对应上。不过我用的小版本号不太一样，也没出啥问题
国内下载会很慢，国内镜像版本也不太齐全
好多人都是去外网下载之后放到csdn下载之后，让别人用积分才能下载，也是醉了，明明就是开源工具
最好科学上网一下

安装步骤

Step1 在存储里添加 VBoxGuestAdditions 的iso，如下图

Step2 安装并配置 VBoxGuestAdditions

# 开机之后进行操作
# mount 刚刚加入的 iso 到 /mnt 下，执行以下命令
mkdir /mnt/vbox
mount /dev/sr0 /mnt/vbox

# 安装 依赖
yum update -y
yum install -y kernel-devel kernel-headers
yum install -y gcc make perl

# 执行安装脚本
cd /mnt/vbox
ls -l

# 其中有很多脚本，有windows 上用的，也有Linux 上用的

# 执行Linux 上的安装脚本， 下图是成功的标志
./VBoxLinuxAdditions.run

# 有可能成功，也有可能会因为缺少其他依赖失败，如我遇到的是缺少 bzip2
# 如果是缺少依赖，继续把依赖装上，重新执行上述安装脚本即可
# 如果是成功，原来的虚拟机窗口，会变大一号

# 重启
reboot

网上有很多人说，安装成功之后，还会有两个标志：

（1）执行 df 命令时，会出现一个带有 vbox 字样的共享目录，但是很奇怪我的虚拟机里没有，但是我的目的不是为了使用共享目录，所以没有深究。我猜测是不是因为我使用的虚拟机共用一块虚拟盘，当然没有确实的根据
（2）执行 cat /etc/group | grep box，打印结果中有 vboxsf 的用户组。但我认为即使打印了这个用户组并不代表 VBoxLinuxAdditions.run 执行安装就成功了。原因是，当我在其中某一台虚拟机，在缺少gcc 依赖的时候，执行脚本安装的时候，依然有用户组vboxsf，但是实际上，通过VBoxManage 操作的时候并没有成功，返回错误依旧是VBoxManage: error: The guest execution service is not ready (yet)，我认为此时安装根本没有成功

综上，确认安装成功的特征是，虚拟机窗口变大

确认安装成功的检验标准是，在物理机上执行一个VBoxManage 命令，操纵下虚拟机，看是否返回结果
VBoxManage 命令行 API 介绍地址：https://www.virtualbox.org/manual/ch08.html#vboxmanage-controlvm

# 提供一个命令，在mac 上执行的，用于检验上述安装是否成功。在windows 上执行也有，可以去 上面的 链接里找，这里不赘述
# 解释一下这个命令的所做的事情以及需要的条件
# 需要的条件：虚拟机开机状态下才能执行（可以不用登入），VBoxManage 有一个开启虚拟机的命令，可以在上面 的链接里找一下
# 所做的事情：连接名称为 bg03 的虚拟机，其用户名 --username 为 root ，其密码 --password 为root，ls 目录 /user 
VBoxManage --nologo guestcontrol "bg03" run --exe "/bin/ls" --username root --password root --wait-stdout -- -l /usr

# 如果上述成功，则打印 /usr 目录下的文件以及目录。如同真的在虚拟机里执行  ls /usr 命令执行的结果一摸一样
# 如果不成功，返回的错误是 VBoxManage: error: The guest execution service is not ready (yet) ，说明上述安装 没有成功

附录，关于 virtualbox-python

解释一下，为什么要附录这一部分
一开始，当我意识到我需要一个自动化脚本，从物理机直接控制虚拟机脚本的时候，我首先想到的不是 VBoxManage ,因为在此之前操作虚拟机我都是鼠标键盘操作，从未通过命令行控制virtualBox，更不用说是虚拟机。
所以，最早我想到的是用 python 脚本打开虚拟机、并加入连接，最后进行操纵。
当时，我最早使用的就是 virtualbox-python 这个python 的第三方的模块，在 github 上可以搜到，安装（在mac上有点复杂）以及使用就不赘述。之后加上我用python写的代码链接。
当我使用 virtualbox-python 实现了虚拟机开机、以及关机之后，怎么都无法实现在虚拟机中执行一个脚本，其中执行虚拟机脚本的大致代码如下：

guestSession = session.console.guest.create_session('root', 'root')
try:
	# print guestSession.state
	# Do something
	proc, stdout, stderr = guestSession.execute('/bin/ls', arguments=['/usr'])
	print stdout
except Exception, err:
	print err
finally:
	# Close the machine
	session.console.power_down()

这段代码是在 python 2.7（mac os 自带的python 版本）上运行的，代码的意思是通过 create_session 创建一个session 连接 ， 然后使用连接 执行一个命令 ls /usr ，打印结果 stdout。最后关闭虚拟机。
当时，这段操作的返回结果一直都如下所示。当时找了很多资料，包括stackoverflow、github 、google 等，都没有很好的解决方法，很多帖子都石沉大海。

0x80bb0005 (The guest execution service is not ready (yet))

这个输出和没有安装 VBoxGuestAdditions 之前，直接执行 VBoxManage 命令操作虚拟机命令的返回结果其实非常相似。
其实，原因就是因为需要安装 VBoxGuestAdditions 。但是很奇怪的是 virtualbox-python 的作者，没有提及 必须要安装 VBoxGuestAdditions ，是不是大佬思维都太跳了。
由此，说明 virtualbox-python 是基于 VBoxGuestAdditions 实现的，除此之外，它还依赖于vboxapi（这个没有找到太多资料，确实有这么一说），在 Mac 自带python 的库里有。