VirtualBox上ゲストOSにssh接続する＆ゲストOSからインターネット接続できるようにする。

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目標

VirtualBox上OSで作業するとき、ホストOSとの画面の切り替えがめんどくさかったり、ゲストOS内でブラウザの処理が遅かったり、言語などのOS設定のカスタマイズが必要だったり、案外手間が多い。そこで、VirtualBoxからはバックグラウンドでOSを立ち上げ、puttyなどでゲストOSに接続する方法を紹介する。その際、ゲストOSがインターネット接続可能な設定を行う。また、最後に、ゲストOSを jupyter notebook のサーバとして動作させる例を挙げる。

設定の概略

ホストOS-ゲストOS間に二つのネットワーク設定を構築する．一つは，ホストOSからゲストOSにssh接続する用のネットワーク "Host-Only Adapter" ，もう一つは，ゲストOSからインターネットに接続するためのネットワーク "NAT" である．本ブログではこれらの設定の仕方を解説する．

実行環境

  • ホストOS: Windows 10
  • ゲストOS: Ubuntu18
  • VirtualBox version 5.2.7 ※　今回はUbuntで設定しましたが，Linux系OS であればほぼ同様の操作で同じことができるはずです．

VirtualBox上の設定

(i) まず，VirtualBoxマネージャーの画面から，「ファイル」->「環境設定」->「ネットワーク」とたどり，"ホストオンリーネットワーク" のタブを開き，既に存在する "VirtualBox Host-only Ethernet Adapter" を右クリックし，「ホストオンリーネットワークを編集」を選択する．もし，存在しない場合は，右のアイコンから新しく作っておく．
（追記）新しい Virtual Box のバージョンでは，マネージャーを立ち上げて，右上のグローバルツールからホストネットワークマネージャーを開く．

次の二つの操作を行う．
1. 「アダプター」タブの "IPv4" のアドレスをメモしておく．また， "IPv4 ネットマスク" が "255.255.255.0" になっていることを確認する．
2. 「DHCPサーバ」タブを開き，「サーバーを有効化」のチェックを外す．これはゲストOSのネットワーク設定を手動で設定するときに，DHCPで設定されたIPアドレスと被ることを防止するために一応設定しておく．

(ii) 次に，VirtualBox でゲストOSのネットワーク設定を開く．Adapter 1のタブを開き，"NAT"にする．

(iii) 次に，Adapter 2のタブを開き， "ホストオンリーアダプター" に設定する。"高度" の項目は特に変更を加えていない。

ゲストOS上の設定

まずは，VirtualBox上で設定した二つのネットワークにつながっているゲストOS上のネットワークアダプタの名前を知る必要がある．
$ ip aコマンドでネットワークデバイスの情報を確認する．

"enp0sx" のようなアダプタが二つあり，番号の若いほうが "NAT" で，大きいほうが"ホストオンリーアダプタ"と思ってよい．次は "ホストオンリーアダプタ" である "enp0s8" の設定を変更する．

今回は設定を変更する方法を三つ紹介する．どれかひとつをやればよい．
1. GUI を使ってサクッと変更する．
2. Ubuntu のバージョン16 以下の設定方法(/etc/network/interfaces)
3. Ubuntu のバージョン17 以上の設定方法(/etc/systemd/network/nep0s8.network)
CentOSでは "/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-enp0s8" を編集する方法があるらしい．

1: GUI でホストオンリーネットワーク設定

Ubuntu の場合，右上のメニューからネットワークインターフェース （この例ではenp0s8）を選択して，Address を変更する．Gateway は空で，DNS はホストネットワークマネージャーで見たアドレスにする．

設定を反映するためネットワークを再起動する．

$ sudo service networking restart # centOS の場合はsystemctl restart network.service

ip aでネットワーク設定を確認してみて，まだ変わってない場合はシステムごと再起動する．

2: GUI 使わないでUbuntu 16 以上の設定

"/etc/network/interfaces" を次のように変更する．

ここでポイントとなるのは，
1. address に設定したい IP アドレスを指定すること
1. dns-nameservers にホストネットワークマネージャーでみたアドレスを設定すること
2. gateway はあえて設定しない．デフォルトゲートウェイは NAT のenp0s3 の方を使いたいから．
2. 他は適切に設定する

設定を反映するためネットワークを再起動する．

$ sudo service networking restart # centOS の場合はsystemctl restart network.service

ip aでネットワーク設定を確認してみて，まだ変わってない場合はシステムごと再起動する．

3: GUI 使わないでUbuntu 17 以上の設定

"/etc/systemd/network/enp0s8.network" というファイルを作り，次のように記入する．

[Match]
enp0s8

[Network]
Address=192.168.151.100
DNS=192.168.151.1

設定を反映するためネットワークを再起動する．

$ sudo service networking restart # centOS の場合はsystemctl restart network.service

ip aでネットワーク設定を確認してみて，まだ変わってない場合はシステムごと再起動する．

ネットワークが正しく設定できているか確認

最後にネットワークの設定を確認してみる．route コマンドで，デフォルトゲートウェイが "NAT" ネットワークに接続している "eth03"のみになっていることを確認する．もしデフォルトゲートウェイが二つ以上ある場合，（特にeth08に設定されている場合）間違ったルーティングでパケットを送信してしまうため，インターネット接続が確立できない場合がある．

インターネット接続を試してみる．

ping google.com 等で接続を試す．ネットワークがつながってない場合，NAT 側のルーティングに問題があることが考えられる．

ssh 接続できるか試してみる．

Tera Term などの ssh アプリケーションでログインを試してみる．
ログイン先は，ネットワーク設定で変更したアドレスで，上の例では 192.168.151.100 に当たる．

もしもssh接続できない場合

  • openssh-serverをインストールしてあるか確認する。
  • SELinuxを無効にし，ファイアウォールの設定を無効にしてあるか確認する．下の「鍵認証で"refused"される場合」を参照
  • ゲストOSのsshの認証設定（鍵認証orパスワード認証）が認識とあっているか確認する．

おまけ：鍵認証で"refused"される場合

puttyで鍵認証ログインするとき、正しく公開鍵を設定したにもかかわらず拒否される場合がある。getenforceコマンドでEnforcingとなっている場合、SELinuxが原因となっている可能性がある。setenforce 0コマンドでSELinuxを一時的に無効にしたり、

# vi /etc/selinux/config
SELINUX=disabled

で永続的に無効にしたりすると治る。
（参考：https://eng-entrance.com/linux-selinux、http://next49.hatenadiary.jp/entry/20140620/p1）

おまけ：ゲストOSをバックグラウンドで立ち上げる方法

ゲストOSはssh経由で操作するため、ゲストOSの画面は使わない。画面を起動するだけむだにグラフィック処理が走る。そこで、VirtualBoxでゲストOSの画面を立ち上げずにバックグラウンドでゲストOSを起動する。

「起動」の脇のメニューから、「ヘッドレス起動」を選択することで、バックグラウンドでOSを立ち上げることができる。

おまけ：Jupyter notebook を使う例

ゲストOSでjupyter notebook のサーバを立ち上げて、ホストOSのウェブブラウザから表示することができる。
まず、ゲストOS上で、8888ポートからの接続を受け付けるようにFireWallの設定を変更する必要がある。

$ sudo firewall-cmd --add-port=8888/tcp --zone=public --permanent
success
$ sudo firewall-cmd --reload
success

また，SELinuxをオフにすれば，FireWallもオフのままになるはず．基本的にオフっておけ．

ゲストOSでjupyter サーバを立ち上げる。

jupyter notebook --ip=[IP Address] --no-browser

すると、ホストOSから、http://[IP Address]:8888で接続できる。