ALT Container OS

Материал из ALT Linux Wiki

ALT Container OS (ALTCOS) — дистрибутив на основе пакетной базы ALT Linux, являющий аналогом Fedora CoreOS, имеющий следующие особенности: 

   • минимальный набор пакетов для поддержки контейнеризации (docker, podman);
   • монолитность — атомарные обновления с возможностью отката на предыдущую версию;
   • поддержка потоков, отличающихся по репозиториям ALT Linux и архитектурам. На данный момент (27.09.2021) поддерживается только поток altcos/x86_64/sisyphus (архитектура x86_64, репозиторий sisyphus). В дальнейшем планируется добавить потоки для других архитектур и репозитория p10;
   • автоматическое развертывание на множестве (виртуальных) машин без участия оператора;
   • поддержка различных режимов автоматического обновления дистрибутива без участия оператора, в том числе режима с согласованной перезагрузкой узлов кластера, при которой кластер сохраняет свою работоспособность.

Обновления ALTCOS выполняются с помощью ostree, что позволяет обновить систему целиком за одно действие и при необходимости загрузиться в предыдущее состояние.
Во время установки для первоначальной настройки используется технология ignition (https://coreos.github.io/ignition/getting-started/). Она позволяет, предварительно описав шаблоны конфигурации (пользователей, сетевые настройки, запускаемые сервисы, …) в ignition-файлах, без участия оператора разворачивать систему на множестве серверов локальной сети или облака.
В ALTCOS есть специальный пользователь altcos, включенный в группы docker и wheel, то есть имеющий право запускать команды docker и sudo. Во время первоначальной настройки через ignition можно установить пароль пользователям altcos и root.
В настоящее время (27.09.2021) ALTCOS можно установить с помощью ISO-образа или при помощи ignition настроить QCOW2.
В дальнейшем планируется поддержка установки в различные облачные среды, а также сетевой установки с использованием PXE.

Запуск ALTCOS из QCOW2

При первом запуске ALTCOS из образа QCOW2 надо передать qemu параметр командой строки "-fw_cfg name=opt/com.coreos/config,file=/path/to/config.ign", в котором прописать путь к своему конфигурационному файлу ignition. Пример конфига, в котором устанавливается пароль пользователя altcos можно найти по ссылке http://git.altlinux.org/gears/s/startup-installer-acos.git?p=startup-installer-acos.git;a=blob_plain;f=altcos/config_example.ign;hb=3a2fa607922539331ee5c78044c67e118dfa689f
ALTCOS QCOW2.png

Автоматическое обновление ALTCOS

После загрузки системы запускается сервис zincati, контролирующий наличие новых версий установленного потока (altcos/x86_64/sisyphus, altcos/x86_64/p10, …). При появлении новой версии происходит ее автоматическая загрузка и, в зависимости от режима, перезагрузка системы. Поддерживаются следующие режимы перезагрузки: 

   • Немедленная. Если в системе нет пользователей — немедленная перезагрузка. Если есть — рассылка сообщений пользователям, ожидание их выхода и перезагрузка после их выхода или через 10 минут.
   • По расписанию. Перезагрузка происходит в указанный интервал времени.
   • Согласованная. Перезагрузка производится с участием центрального сервиса, контролирующего порядок перезагрузки серверов кластера для минимизации времени простоя ключевых сервисов.

Ручное обновление ALTCOS

Для ручного обновления используется команда

 ostree admin upgrade


После выполнения этой команды можно посмотреть состояние. Новая загрузочная среда будет обозначена словом pending.

 [root@localhost altcos]# ostree admin status
   alt-containeros c5d2012fe6a8ddd2526305fc78f5018b3962b1334ce237598b4356e2eb9eee7c.0 (pending)
     Version: sisyphus.20211006.1.0
     origin refspec: altcos:altcos/x86_64/sisyphus
 * alt-containeros 5e5befec2377dc5a7ee801f816ee5e63a625809379cf375131704a3a57ffbad7.0
     Version: sisyphus.20211006.0.0
     origin refspec: altcos:altcos/x86_64/sisyphus
 [root@localhost altcos]#


В загрузочном меню появится новый пункт меню, соответствующий новой загрузочной среде. Он будет выбран по умолчанию.
ALTCOS upgrade boot menu.png

После перезагрузки в новую загрузочную среду старая будет обозначена словом rollback.

 [root@localhost altcos]# ostree admin status
 * alt-containeros c5d2012fe6a8ddd2526305fc78f5018b3962b1334ce237598b4356e2eb9eee7c.0
     Version: sisyphus.20211006.1.0
     origin refspec: altcos:altcos/x86_64/sisyphus
   alt-containeros 5e5befec2377dc5a7ee801f816ee5e63a625809379cf375131704a3a57ffbad7.0 (rollback)
     Version: sisyphus.20211006.0.0
     origin refspec: altcos:altcos/x86_64/sisyphus
 [root@localhost altcos]#

Подготовка конфигурационного файла ignition

Формат конфигов ignition (JSON) человекочитаемый, но сложный для написания. Удобнее писать конфиг на YAML, а затем с помощью butane (https://coreos.github.io/butane/) преобразовывать YAML в JSON. Утилиту butane можно установить командой 

 apt-get install butane

Для преобразования конфига из YAML в JSON можно использовать команду 

 butane < cfg.yaml > cfg.ign

Работа с контейнерами в ALTCOS

ALT Container OS поддерживает два основных режима работы с контейнерами:

  • серверный — демон dockerd с клиентским приложением docker;
  • бессерверный — клиентское приложение podman.


Серверный вариант позволяет клиентским приложениям (docker, ...) работать с демоном dockerd как локально, так и удаленно через REST-интерфейс, но считается менее защищенным, чем бессерверный вариант podman.
Бессерверный вариант podman, появившийся относительно недавно, выполняет функции сервера и работает напрямую с файловой системой.
Оба клиентских приложения имеют похожий набор команд, но хранят образы и контейнеры в различных каталогах. Образы, скачанные приложением docker, недоступны приложению podman и наоборот.

Серверный вариант (docker, dockerd) удобен для проектов с небольшим числом запускаемых сервисов (не более десятка).
Он позволяет запускать как отдельные контейнеры, так и по YML-файлу описания стеки сервисов как на одном сервере (через docker-compose), так и на кластере серверов (docker stack).

Бессерверный вариант (podman) позволяет запускать отдельные контейнеры и может (как и серверный вариант) использоваться в кластере kubernetes.

Примеры работы в режиме docker

Запуск контейнера

Скачайте базовый образ платформы p8 alt:p8: 

$ docker pull alt:p8
latest: Pulling from library/alt 
86bd305d9be6: Pull complete  
006b17da3256: Pull complete  
Digest: sha256:c4eb4ad40440b7c3297c14c91048aa07cbe2534f9e629f4bc9b0d113ca57821f 
Status: Downloaded newer image for alt:latest 
docker.io/library/alt:latest

Запустите каманды echo и cat в контейнере образа: 

$ docker run --rm -i alt:p8 sh -c "echo -ne 'Привет из docker-контейнера '; cat /etc/altlinux-release"

Привет из docker-контейнера ALT p8 starter kit (Hypericum)

Пример работы в режиме docker-compose

В данном примере разворачивается стек из двух сервисов:

  • postgres — сервис базы данных postgres 13-й версии;
  • pgadmin — административный WEB-интерфейс для работы с сервером.

Для запуска сервиса административного интерфейса используется официальный образ dpage/pgadmin4.
Для запуска сервера базы данных используется образ kafnevod/alt.p8-postgres:13, собранный на базе образа alt:p10.
Для сборки образа kafnevod/alt.p8-postgres:13 использовался следующий Dockerfile:

FROM alt:p10

ENV PGPASS=q1w2e3

RUN \
  apt-get update; \
  apt-get install -y postgresql13-server;

RUN \
  echo -ne "$PGPASS\n$PGPASS\n" | su -s /bin/sh -l postgres -c 'initdb  --pgdata="/var/lib/pgsql/data" --locale="ru_RU.UTF-8" -U postgres -W'; \
  sed -i -e "/^#listen_addresses/a\
listen_addresses = '*'" /var/lib/pgsql/data/postgresql.conf; \
  echo "host all all 0.0.0.0/0 md5"  >> /var/lib/pgsql/data/pg_hba.conf

CMD   exec su -c "/usr/bin/postgres -D /var/lib/pgsql/data $POSTGRES_PARAMS" -s /bin/sh postgres


В переменной PGPASS задается пароль администатора базы данных postgres. После установки пакета postgresql13-server в файлах конфигурации включается прием соединения по протоколу TCP/IP и авторизацию md5.

Файл docker-compose.yml для запуска сервисов:

В файле docker-compose.yml для сервера базы данных задается именованный том для хранения базы данных, а также логин и пароль для работы с административным интерфейсом: 

version: "3"

services:
  postgres:
    image: kafnevod/alt.p8-postgres:13
    volumes:
      - DB:/var/lib/pgsql/data

  pgadmin:
    image: dpage/pgadmin4
    environment:
      - PGADMIN_DEFAULT_EMAIL=test@altcos.altlinux.org
      - PGADMIN_DEFAULT_PASSWORD=Secret
    ports:
      - 80:80

volumes:
  DB:


Запуск сервисов

Сервисы запускаются командой docker-compose: 

$ docker-compose up -d 
Creating network "docker-compose_default" with the default driver 
Creating volume "docker-compose_DB" ис запцскается в виртуальном with default driver 
Creating docker-compose_postgres_1 ... done 
Creating docker-compose_pgadmin_1  ... done


Настройка и работа с pgadmin4 через WEB-интерфейс

После запуска сервисов в браузере укажите URL http:<IP-адрес-сервера-altcos> (если сервер запускается в виртуальном окружении не забудьте пробросить порт 80 наружу):
ALTCOS examples pgadmin.png
В поле Login введите значение переменной _PGADMIN_DEFAULT_EMAIL, в поле пароля значение переменной PGADMIN_DEFAULT_PASSWORD файла docker-compose.yml.
ALTCOS examples pgadmin2.png
В закладке General в поле Name введите имя базы данных: postgres.
ALTCOS examples pgadmin3.png
В закладке Connection

  • в поле Host введите имя сервиса postgres файла docker-compose.yml;
  • в полях Maintenance database, Username имя базы (postgres) и имя пользователя (postgres)
  • в поле Password значение переменной PGPASS файла Dockerfile.

После нажатия клавиши Save в окне браузера отобразится интерфейс для работы с базой данных.
ALTCOS examples pgadmin4.png

Пример работы в режиме podman

Скачайте образ fanux/tetris 

$ sudo podman pull --all-tags fanux/tetris 
Trying to pull docker.io/fanux/tetris:latest... 
Getting image source signatures 
Copying blob 08d48e6f1cff done   
Copying blob abf1e846b79b done   
Copying blob 92f626025fce done   
Copying blob 5bd1005002cc done   
Copying config 82f6127899 done   
Writing manifest to image destination 
Storing signatures 
82f61278995f8c959b38174bc66bc053289cbb68cc47b2edca1ff10fafe28828

Запустите игру 

$ sudo podman run --rm -it fanux/tetris game

ALTCOS examples tetris.png

Установка описанных примеров при развертывании ALTCOS

Использовав во время установки ignition-файл https://altcos.altlinux.org//configs/ignition/testContainers.ign (butane-файл https://altcos.altlinux.org//configs/butane/testContainers.btn) Вы в каталоге /opt/ получаете развернутое дерево для запуска описанных примеров. 

/opt/altcos/
`-- examples
    `-- docker
        |-- docker
        |   `-- hello.sh
        |-- docker-compose
        |   |-- docker-compose.yml
        |   |-- start.sh
        |   `-- stop.sh
        `-- podman
            `-- tetris.sh
  • /opt/altcos/examples/docker/docker - скрипт hello.sh запуска контейнера;
  • /opt/altcos/examples/docker/docker-compose - файл описания сервисов docker-compose.yml и с

крипты запуска и остановки сервисов;

  • /opt/altcos/examples/podman/tetris.sh - скрипт запуска контейнера игры tetris через podman.