报名参加CloudWeGo黑客松,奖金直推双丰收! 了解详情
写点什么

CoreOS 实战:CoreOS 及管理工具介绍

  • 2014-09-19
  • 本文字数:2776 字

    阅读完需:约 9 分钟

【编者按】CoreOS 是一个基于 Docker 的轻量级容器化 Linux 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。CoreOS 作为 Docker 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。InfoQ 希望《CoreOS 实战》系列文章能够帮助读者了解 CoreOS 以及相关的使用方法。如果说 Docker 是下一代的虚拟机,那 CoreOS 就应该是下一代的服务器 Linux,InfoQ 愿和您一起探索这个新生事物。另外,欢迎加入 InfoQ Docker 技术交流群,QQ 群号:365601355。

1. 概述

随着 Docker 的走红,CoreOS 作为一个基于 Docker 的轻量级容器化 Linux 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 CoreOS 的支持。CoreOS 是新时代下的 Linux 发行版,它有哪些独特的魅力了?本篇作为《CoreOS 实战》的第一部分,将向大家简要介绍 CoreOS 以及 CoreOS 相关的管理工具,试图向您揭开 CoreOS 背后神秘的面纱。

2. CoreOS 之禅

云计算新星 Docker 正在以火箭般的速度发展,与它相关的生态圈也渐入佳境,CoreOS 就是其中之一。 CoreOS 是一个全新的、面向数据中心设计的 Linux 操作系统,在 2014 年 7 月发布了首个稳定版本,目前已经完成了 800 万美元的 A 轮融资。 CoreOS 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 CoreOS 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 CoreOS 集群。

与其他历史悠久、使用广泛的 Linux 操作系统相比,CoreOS 拥有下面几个优点。

首先,CoreOS 没有提供包管理工具,而是通过容器化 (containerized) 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 Docker 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 CoreOS 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, CoreOS 采用双系统分区 (dual root partition) 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 CoreOS 的安全性。CoreOS 的升级过程在默认条件下将自动完成,并且通过 cgroup 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,CoreOS 使用 Systemd 取代 SysV 作为系统和服务的管理工具。与 SysV 相比,Systemd 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 Docker 的快速启动能力,在 CoreOS 集群中大规模部署 Docker Containers 与使用其他操作系统相比在性能上的优势将更加明显。Systemd 的另一个特点是引入了 “target” 的概念,每个 target 应用于一个特定的服务,并且可以通过继承一个已有的 target 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,CoreOS 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 CoreOS 最初源自于 Google ChromeOS,但是从一开始就决定了 CoreOS 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. CoreOS 相关工具

除了操作系统之外,CoreOS 团队和其他团队还提供了若干工具帮助用户管理 CoreOS 集群以及部署 Docker containers。

3.1. etcd

在 CoreOS 集群中处于骨架地位的是 etcd 。 etcd 是一个分布式 key/value 存储服务,CoreOS 集群中的程序和服务可以通过 etcd 共享信息或做服务发现 。etcd 基于非常著名的 raft 一致性算法:通过选举形式在服务器之中选举 Lead 来同步数据,并以此确保集群之内信息始终一致和可用。etcd 以默认的形式安装于每个 CoreOS 系统之中。在默认的配置下,etcd 使用系统中的两个端口:4001 和 7001,其中 4001 提供给外部应用程序以 HTTP+Json 的形式读写数据,而 7001 则用作在每个 etcd 之间进行数据同步。用户更可以通过配置 CA Cert 让 etcd 以 HTTPS 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. fleet

fleet 是一个通过 Systemd 对 CoreOS 集群中进行控制和管理的工具。fleet 与 Systemd 之间通过 D-Bus API 进行交互,每个 fleet agent 之间通过 etcd 服务来注册和同步数据。fleet 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 Docker container、读取日志内容等。更为重要的是 fleet 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 fleet 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 fleet 被重新分配到其他可用服务器中。虽然当前 fleet 还处于非常早期的状态,但是其管理 CoreOS 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 API 接口供用户集成。

3.3. Kubernetes

Kuberenetes 是由 Google 开源的一个适用于集群的 Docker containers 管理工具。用户可以将一组 containers 以 “POD” 形式通过 Kubernetes 部署到集群之中。与 fleet 更加侧重 CoreOS 集群的管理不同,Kubernetes 生来就是一个 Containers 的管理工具。Kubernetes 以 “POD” 为单位管理一系列彼此联系的 Containers,这些 Containers 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. flannel (rudder)

flannel (rudder) 是 CoreOS 团队针对 Kubernetes 设计的一个覆盖网络 (overlay network) 工具,其目的在于帮助每一个使用 Kuberentes 的 CoreOS 主机拥有一个完整的子网。Kubernetes 会为每一个 POD 分配一个独立的 IP 地址,这样便于同一个 POD 中的 Containers 彼此连接,而之前的 CoreOS 并不具备这种能力。为了解决这一问题,flannel 通过在集群中创建一个覆盖网格网络 (overlay mesh network) 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 CoreOS 集群并通过 Kubernetes 管理其中的 Docker Containers。


感谢郭蕾对本文的策划和审校。

给InfoQ 中文站投稿或者参与内容翻译工作,请邮件至 editors@cn.infoq.com 。也欢迎大家通过新浪微博( @InfoQ )或者腾讯微博( @InfoQ )关注我们,并与我们的编辑和其他读者朋友交流。

2014-09-19 00:4646311

评论

发布
暂无评论
发现更多内容

ToB月报丨二月融资总金额超152亿元;「东数西算」国家工程全面启动

ToB行业头条

【技术分享】历经16年猪八戒网如何成功实现双活流量架构

八戒技术团队

架构

Linux之crontab命令

入门小站

Linux

直播带练 | 30 分钟用阿里云容器服务和容器网络文件系统搭建 WordPress 网站

阿里巴巴云原生

阿里云 云原生 课程 容器服务 直播回放

基于XuperChain的区块链项目从0到N

刘旭东

区块链 XuperChain

招聘宣讲会|Rust 如何为量化行业加速赋能?

非凸科技

VuePress 博客优化之中文锚点跳转问题

冴羽

typescript Vue 博客 vuepress 博客搭建

Rainbond 5.6 版本发布,增加多种安装方式,优化拓扑图操作体验

北京好雨科技有限公司

网络安全kali渗透学习 web渗透入门 使用msf渗透攻击Win7主机并远程执行命令

学神来啦

网络安全 Web 渗透 kali kali Linux

澜起科技加入,龙蜥社区再迎领先的芯片设计厂商

OpenAnolis小助手

Linux 开源 操作系统 生态 龙蜥社区

一文带你认识 SOFARegistry 之基础架构篇

SOFAStack

开源 架构 注册中心 SOFA

Serverless 底座的持续创新

亚马逊云科技 (Amazon Web Services)

Serverless 架构

在线Excel文件解析转换成JSON格式

入门小站

工具

芯片工程师太贵?贵你妹啊

IC男奋斗史

芯片行业思考

Serverless常见的应用设计模式

亚马逊云科技 (Amazon Web Services)

Serverless 架构

对信用卡欺诈 Say No!百行代码实现简化版实时欺诈检测

沃趣科技

数据库表

我的奋斗:我在外企那些年(一)

IC男奋斗史

职业规划 芯片行业思考

cdr2022序列号CorelDRAW2022绿色密钥

茶色酒

CorelDRAW 2022

火山引擎、阿里云、腾讯云联合发布"超低延时"直播技术标准

字节跳动视频云技术团队

音视频

OceanBase 社区版 OCP 功能解读

OceanBase 数据库

分布式 OceanBase 社区版 工具家族

系统学习 TypeScript(五)——联合类型

编程三昧

typescript 前端 3月月更 联合类型

润还是不润?这是个问题

IC男奋斗史

职业规划 芯片行业思考

揭秘视频千倍压缩背后的技术原理之环路滤波

拍乐云Pano

音视频 RTC 视频编码 音视频开发 视频压缩

华为,在行星的十字路口

脑极体

Redis 主从复制的原理及演化

百度开发者中心

我的奋斗:我在外企那些年(二)

IC男奋斗史

职业规划 芯片行业思考

我是一名数学专业的应届博士,我该如何选择offer?

IC男奋斗史

职业规划

开讲了!龙蜥社区走进北大课堂

OpenAnolis小助手

开源 操作系统 龙蜥社区 北京大学 走进高校

与容器服务 ACK 发行版的深度对话第二弹:如何借助 hybridnet 构建混合云统一网络平面

阿里巴巴云原生

阿里云 云原生 ACK Distro

2023届校园招聘正式开启!OceanBase 想和你在这个春天约一场面试

OceanBase 数据库

招聘 校园招聘 oceanbase

IC应届生40万白菜价!从业多年的资深专家手把手指导你如何选择offer!

IC男奋斗史

职业规划

CoreOS 实战:CoreOS 及管理工具介绍_DevOps & 平台工程_桂阳_InfoQ精选文章