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[23309] 2014-11-22_CoreOS实战：CoreOS及管理工具介绍

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2014-11-22_CoreOS实战：CoreOS及管理工具介绍 C o r e O S   实 战 ： C o r e O S   及 管 理 工 具 介 绍 L i n u x 中 国   2 0 1 4 - 1 1 - 2 2 【 编 者 按 】 C o r e O S 是 一 个 基 于 D o c k e r 的 轻 量 级 容 器 化 L i n u x 发 行 版 ， 专 为 大 型 数 据 中 心 而 设 计 ， 旨 在 通 过 轻 量 的 系 统 架 构 和 灵 活 的 应 用 程 序 部 署 能 力 简 化 数 据 中 心 的 维 护 成 本 和 复 杂 度 。 C o r e O S 作 为 D o c k e r 生 态 圈 中 的 重 要 一 员 ， 日 益 得 到 各 大 云 服 务 商 的 重 视 ， 目 前 已 经 完 成 了 A 轮 融 资 ， 发 展 风 头 正 劲 。 I n f o Q 希 望 《 C o r e O S 实 战 》 系 列 文 章 能 够 帮 助 读 者 了 解 C o r e O S 以 及 相 关 的 使 用 方 法 。 如 果 说 D o c k e r 是 下 一 代 的 虚 拟 机 ， 那 C o r e O S 就 应 该 是 下 一 代 的 服 务 器 L i n u x ， I n f o Q 愿 和 您 一 起 探 索 这 个 新 生 事 物 。 另 外 ， 欢 迎 加 入 I n f o Q   D o c k e r 技 术 交 流 群 ， Q Q 群 号 ： 3 6 5 6 0 1 3 5 5 。 1 .   概 述 随 着   D o c k e r   的 走 红 ， C o r e O S   作 为 一 个 基 于   D o c k e r   的 轻 量 级 容 器 化   L i n u x   发 行 版 日 益 得 到 大 家 的 重 视 ， 目 前 所 有 的 主 流 云 服 务 商 都 提 供 了 对   C o r e O S   的 支 持 。 C o r e O S   是 新 时 代 下 的 L i n u x   发 行 版 ， 它 有 哪 些 独 特 的 魅 力 了 ？ 本 篇 作 为 《 C o r e O S 实 战 》 的 第 一 部 分 ， 将 向 大 家 简 要 介 绍 C o r e O S   以 及 C o r e O S   相 关 的 管 理 工 具 ， 试 图 向 您 揭 开 C o r e O S 背 后 神 秘 的 面 纱 。 2 .   C o r e O S 之 禅 云 计 算 新 星   D o c k e r   正 在 以 火 箭 般 的 速 度 发 展 ， 与 它 相 关 的 生 态 圈 也 渐 入 佳 境 ， C o r e O S   就 是 其 中 之 一 。 C o r e O S   是 一 个 全 新 的 、 面 向 数 据 中 心 设 计 的   L i n u x   操 作 系 统 ， 在 2 0 1 4 年 7 月 发 布 了 首 个 稳 定 版 本 ， 目 前 已 经 完 成 了 8 0 0 万 美 元 的 A 轮 融 资 。   C o r e O S   专 门 针 对 大 型 数 据 中 心 而 设 计 ， 旨 在 以 轻 量 的 系 统 架 构 和 灵 活 的 应 用 程 序 部 署 能 力 简 化 数 据 中 心 的 维 护 成 本 和 复 杂 度 。 现 在 C o r e O S   已 经 推 出 了 付 费 产 品 。 通 过 付 费 ， 用 户 可 以 使 用 可 视 化 工 具 管 理 自 己 的   C o r e O S   集 群 。 与 其 他 历 史 悠 久 、 使 用 广 泛 的   L i n u x   操 作 系 统 相 比 ， C o r e O S   拥 有 下 面 几 个 优 点 。
首 先 ， C o r e O S   没 有 提 供 包 管 理 工 具 ， 而 是 通 过 容 器 化   ( c o n t a i n e r i z e d )   的 运 算 环 境 向 应 用 程 序 提 供 运 算 资 源 。 应 用 程 序 之 间 共 享 系 统 内 核 和 资 源 ， 但 是 彼 此 之 间 又 互 不 可 见 。 这 样 就 意 味 着 应 用 程 序 将 不 会 再 被 直 接 安 装 到 操 作 系 统 中 ， 而 是 通 过   D o c k e r   运 行 在 容 器 中 。 这 种 方 式 使 得 操 作 系 统 、 应 用 程 序 及 运 行 环 境 之 间 的 耦 合 度 大 大 降 低 。 相 对 于 传 统 的 部 署 方 式 而 言 ， 在   C o r e O S   集 群 中 部 署 应 用 程 序 更 加 灵 活 便 捷 ， 应 用 程 序 运 行 环 境 之 间 的 干 扰 更 少 ， 而 且 操 作 系 统 自 身 的 维 护 也 更 加 容 易 。 其 次 ，   C o r e O S   采 用 双 系 统 分 区   ( d u a l   r o o t   p a r t i t i o n )   设 计 。 两 个 分 区 分 别 被 设 置 成 主 动 模 式 和 被 动 模 式 并 在 系 统 运 行 期 间 各 司 其 职 。 主 动 分 区 负 责 系 统 运 行 ， 被 动 分 区 负 责 系 统 升 级 。 一 旦 新 版 本 的 操 作 系 统 被 发 布 ， 一 个 完 整 的 系 统 文 件 将 被 下 载 至 被 动 分 区 ， 并 在 系 统 下 一 次 重 启 时 从 新 版 本 分 区 启 动 ， 原 来 的 被 动 分 区 将 切 换 为 主 动 分 区 ， 而 之 前 的 主 动 分 区 则 被 切 换 为 被 动 分 区 ， 两 个 分 区 扮 演 的 角 色 将 相 互 对 调 。 同 时 在 系 统 运 行 期 间 系 统 分 区 被 设 置 成 只 读 状 态 ， 这 样 也 确 保 了   C o r e O S   的 安 全 性 。 C o r e O S   的 升 级 过 程 在 默 认 条 件 下 将 自 动 完 成 ， 并 且 通 过 c g r o u p   对 升 级 过 程 中 使 用 到 的 网 络 和 磁 盘 资 源 进 行 限 制 ， 将 系 统 升 级 所 带 来 的 影 响 降 至 最 低 。 另 外 ， C o r e O S   使 用   S y s t e m d   取 代   S y s V   作 为 系 统 和 服 务 的 管 理 工 具 。 与   S y s V   相 比 ， S y s t e m d   不 但 可 以 更 好 的 追 踪 系 统 进 程 ， 而 且 也 具 备 优 秀 的 并 行 化 处 理 能 力 ， 加 之 按 需 启 动 等 特 点 ， 并 结 合   D o c k e r   的 快 速 启 动 能 力 ， 在   C o r e O S   集 群 中 大 规 模 部 署   D o c k e r   C o n t a i n e r s   与 使 用 其 他 操 作 系 统 相 比 在 性 能 上 的 优 势 将 更 加 明 显 。 S y s t e m d   的 另 一 个 特 点 是 引 入 了   “ t a r g e t ”   的 概 念 ， 每 个   t a r g e t   应 用 于 一 个 特 定 的 服 务 ， 并 且 可 以 通 过 继 承 一 个 已 有 的   t a r g e t   扩 展 额 外 的 功 能 ， 这 样 使 得 操 作 系 统 对 系 统 上 运 行 的 服 务 拥 有 更 好 的 控 制 力 。 通 过 对 系 统 结 构 的 重 新 设 计 ， C o r e O S   剔 除 了 任 何 不 必 要 的 软 件 和 服 务 。 在 一 定 程 度 上 减 轻 了 维 护 一 个 服 务 器 集 群 的 复 杂 度 ， 帮 助 用 户 从 繁 琐 的 系 统 及 软 件 维 护 工 作 中 解 脱 出 来 。 虽 然 C o r e O S   最 初 源 自 于 G o o g l e   C h r o m e O S ， 但 是 从 一 开 始 就 决 定 了   C o r e O S   更 加 适 合 应 用 于 一 个 集 群 环 境 而 不 是 一 个 传 统 的 服 务 器 操 作 系 统 。 3 .   C o r e O S 相 关 工 具 除 了 操 作 系 统 之 外 ， C o r e O S   团 队 和 其 他 团 队 还 提 供 了 若 干 工 具 帮 助 用 户 管 理   C o r e O S   集 群 以 及 部 署   D o c k e r   c o n t a i n e r s 。 3 . 1 .   e t c d
在 C o r e O S   集 群 中 处 于 骨 架 地 位 的 是   e t c d 。   e t c d   是 一 个 分 布 式   k e y / v a l u e   存 储 服 务 ， C o r e O S   集 群 中 的 程 序 和 服 务 可 以 通 过   e t c d   共 享 信 息 或 做 服 务 发 现   。 e t c d   基 于 非 常 著 名 的   r a f t   一 致 性 算 法 ： 通 过 选 举 形 式 在 服 务 器 之 中 选 举   L e a d   来 同 步 数 据 ， 并 以 此 确 保 集 群 之 内 信 息 始 终 一 致 和 可 用 。 e t c d   以 默 认 的 形 式 安 装 于 每 个   C o r e O S   系 统 之 中 。 在 默 认 的 配 置 下 ， e t c d   使 用 系 统 中 的 两 个 端 口 ： 4 0 0 1 和 7 0 0 1 ， 其 中 4 0 0 1 提 供 给 外 部 应 用 程 序 以 H T T P + J s o n 的 形 式 读 写 数 据 ， 而 7 0 0 1 则 用 作 在 每 个   e t c d   之 间 进 行 数 据 同 步 。 用 户 更 可 以 通 过 配 置   C A   C e r t 让   e t c d   以   H T T P S   的 方 式 读 写 及 同 步 数 据 ， 进 一 步 确 保 数 据 信 息 的 安 全 性 。 3 . 2 .   f l e e t f l e e t   是 一 个 通 过   S y s t e m d 对 C o r e O S   集 群 中 进 行 控 制 和 管 理 的 工 具 。 f l e e t   与   S y s t e m d   之 间 通 过   D - B u s   A P I   进 行 交 互 ， 每 个   f l e e t   a g e n t   之 间 通 过 e t c d   服 务 来 注 册 和 同 步 数 据 。 f l e e t   提 供 的 功 能 非 常 丰 富 ， 包 括 查 看 集 群 中 服 务 器 的 状 态 、 启 动 或 终 止   D o c k e r   c o n t a i n e r 、 读 取 日 志 内 容 等 。 更 为 重 要 的 是   f l e e t   可 以 确 保 集 群 中 的 服 务 一 直 处 于 可 用 状 态 。 当 出 现 某 个 通 过   f l e e t   创 建 的 服 务 在 集 群 中 不 可 用 时 ， 如 由 于 某 台 主 机 因 为 硬 件 或 网 络 故 障 从 集 群 中 脱 离 时 ， 原 本 运 行 在 这 台 服 务 器 中 的 一 系 列 服 务 将 通 过 f l e e t   被 重 新 分 配 到 其 他 可 用 服 务 器 中 。 虽 然 当 前   f l e e t   还 处 于 非 常 早 期 的 状 态 ， 但 是 其 管 理   C o r e O S   集 群 的 能 力 是 非 常 有 效 的 ， 并 且 仍 然 有 很 大 的 扩 展 空 间 ， 目 前 已 提 供 简 单 的   A P I   接 口 供 用 户 集 成 。 3 . 3 .   K u b e r n e t e s K u b e r e n e t e s   是 由   G o o g l e   开 源 的 一 个 适 用 于 集 群 的   D o c k e r   c o n t a i n e r s   管 理 工 具 。 用 户 可 以 将 一 组   c o n t a i n e r s   以   “ P O D ”   形 式 通 过   K u b e r n e t e s   部 署 到 集 群 之 中 。 与   f l e e t   更 加 侧 重   C o r e O S   集 群 的 管 理 不 同 ， K u b e r n e t e s   生 来 就 是 一 个   C o n t a i n e r s   的 管 理 工 具 。 K u b e r n e t e s   以   “ P O D ”   为 单 位 管 理 一 系 列 彼 此 联 系 的   C o n t a i n e r s ， 这 些   C o n t a i n e r s   被 部 署 在 同 一 台 物 理 主 机 中 、 拥 有 同 样 地 网 络 地 址 并 共 享 存 储 配 额 。 3 . 4 .   f l a n n e l   ( r u d d e r ) f l a n n e l   ( r u d d e r )   是   C o r e O S   团 队 针 对   K u b e r n e t e s   设 计 的 一 个 覆 盖 网 络   ( o v e r l a y   n e t w o r k )   工 具 ， 其 目 的 在 于 帮 助 每 一 个 使 用   K u b e r e n t e s   的 C o r e O S   主 机 拥 有 一 个 完 整 的 子 网 。 K u b e r n e t e s   会 为 每 一 个   P O D   分 配 一 个 独 立 的   I P   地 址 ， 这 样 便 于 同 一 个   P O D   中 的   C o n t a i n e r s   彼 此 连 接 ， 而 之 前 的   C o r e O S   并 不 具 备 这 种 能 力 。 为 了 解 决 这 一 问 题 ， f l a n n e l   通 过 在 集 群 中 创 建 一 个 覆 盖 网 格 网 络   ( o v e r l a y   m e s h   n e t w o r k )   为 主 机 设 定 一 个 子 网 。 4 .   下 篇 介 绍 在 下 一 篇 中 ， 笔 者 将 为 大 家 展 示 如 何 建 立 一 个   C o r e O S   集 群 并 通 过   K u b e r n e t e s   管 理 其 中 的   D o c k e r   C o n t a i n e r s 。 原 文 ：   h t t p : / / w w w . i n f o q . c o m / c n / a r t i c l e s / w h a t - i s - c o r e o s   作 者 ：   桂 阳
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