Stéphane Graber 发布的文章

这是 LXD 2.0 系列介绍文章的第二篇。

  1. LXD 入门
  2. 安装与配置
  3. 你的第一个 LXD 容器
  4. 资源控制
  5. 镜像管理
  6. 远程主机及容器迁移
  7. LXD 中的 Docker
  8. LXD 中的 LXD
  9. 实时迁移
  10. LXD 和 Juju
  11. LXD 和 OpenStack
  12. 调试,及给 LXD 做贡献

安装篇

有很多种办法可以获得 LXD。我们推荐你配合最新版的 LXC 和 Linux 内核使用 LXD,这样就可以享受到它的全部特性。需要注意的是,我们现在也在慢慢的降低对旧版本 Linux 发布版的支持。

Ubuntu 标准版

所有新发布的 LXD 都会在发布几分钟后上传到 Ubuntu 开发版的安装源里。这个安装包然后就会作为 Ubuntu 用户的其他安装包源的种子。

如果使用 Ubuntu 16.04,可以直接安装:

sudo apt install lxd

如果运行的是 Ubuntu 14.04,则可以这样安装:

sudo apt -t trusty-backports install lxd

Ubuntu Core

使用 Ubuntu Core 稳定版的用户可以使用下面的命令安装 LXD:

sudo snappy install lxd.stgraber

Ubuntu 官方 PPA

使用其他 Ubuntu 发布版 —— 比如 Ubuntu 15.10 —— 的用户可以添加下面的 PPA(Personal Package Archive)来安装:

sudo apt-add-repository ppa:ubuntu-lxc/stable
sudo apt update
sudo apt dist-upgrade
sudo apt install lxd

Gentoo

Gentoo 已经有了最新的 LXD 包,你可以直接安装:

sudo emerge --ask lxd

使用源代码安装

如果你曾经编译过 Go 语言的项目,那么从源代码编译 LXD 并不是十分困难。然而注意,你需要 LXC 的开发头文件。为了运行 LXD, 你的发布版需也要使用比较新的内核(最起码是 3.13)、比较新的 LXC (1.1.4 或更高版本)、LXCFS 以及支持用户子 uid/gid 分配的 shadow 文件。

从源代码编译 LXD 的最新教程可以在上游 README里找到。

Ubuntu 上的网络配置

Ubuntu 的安装包会很方便的给你提供一个“lxdbr0”网桥。这个网桥默认是没有配置过的,只提供通过 HTTP 代理的 IPv6 的本地连接。

要配置这个网桥并添加 IPv4 、 IPv6 子网,你可以运行下面的命令:

sudo dpkg-reconfigure -p medium lxd

或者直接通过 LXD 初始化命令一步一步的配置:

sudo lxd init

存储后端

LXD 提供了几种存储后端。在开始使用 LXD 之前,你应该决定将要使用的后端,因为我们不支持在后端之间迁移已经生成的容器。

各个后端特性比较表可以在这里找到。

ZFS

我们的推荐是 ZFS, 因为它能支持 LXD 的全部特性,同时提供最快和最可靠的容器体验。它包括了以容器为单位的磁盘配额、即时快照和恢复、优化后的迁移(发送/接收),以及快速从镜像创建容器的能力。它同时也被认为要比 btrfs 更成熟。

要和 LXD 一起使用 ZFS ,你需要首先在你的系统上安装 ZFS。

如果你是用的是 Ubuntu 16.04 , 你只需要简单的使用命令安装:

sudo apt install zfsutils-linux

在 Ubuntu 15.10 上你可以这样安装:

sudo apt install zfsutils-linux zfs-dkms

如果是更旧的版本,你需要从 zfsonlinux PPA 安装:

sudo apt-add-repository ppa:zfs-native/stable
sudo apt update
sudo apt install ubuntu-zfs

配置 LXD 只需要执行下面的命令:

sudo lxd init

这条命令接下来会向你提问一些 ZFS 的配置细节,然后为你配置好 ZFS。

btrfs

如果 ZFS 不可用,那么 btrfs 可以提供相同级别的集成,但不能正确地报告容器内的磁盘使用情况(虽然配额仍然可用)。

btrfs 同时拥有很好的嵌套属性,而这是 ZFS 所不具有的。也就是说如果你计划在 LXD 中再使用 LXD,那么 btrfs 就很值得你考虑。

使用 btrfs 的话,LXD 不需要进行任何的配置,你只需要保证 /var/lib/lxd 保存在 btrfs 文件系统中,然后 LXD 就会自动为你使用 btrfs 了。

LVM

如果 ZFS 和 btrfs 都不是你想要的,你还可以考虑使用 LVM 以获得部分特性。 LXD 会以自动精简配置的方式使用 LVM,为每个镜像和容器创建 LV,如果需要的话也会使用 LVM 的快照功能。

要配置 LXD 使用 LVM,需要创建一个 LVM 卷组,然后运行:

lxc config set storage.lvm_vg_name "THE-NAME-OF-YOUR-VG"

默认情况下 LXD 使用 ext4 作为全部逻辑卷的文件系统。如果你喜欢的话可以改成 XFS:

lxc config set storage.lvm_fstype xfs

简单目录

如果上面全部方案你都不打算使用,LXD 依然能在不使用任何高级特性情况下工作。它会为每个容器创建一个目录,然后在创建每个容器时解压缩镜像的压缩包,并在容器拷贝和快照时进行一次完整的文件系统拷贝。

除了磁盘配额以外的特性都是支持的,但是很浪费磁盘空间,并且非常慢。如果你没有其他选择,这还是可以工作的,但是你还是需要认真的考虑一下上面的几个替代方案。

配置篇

LXD 守护进程的完整配置项列表可以在这里找到

网络配置

默认情况下 LXD 不会监听网络。和它通信的唯一办法是通过 /var/lib/lxd/unix.socket 使用本地 unix 套接字进行通信。

要让 LXD 监听网络,下面有两个有用的命令:

lxc config set core.https_address [::]
lxc config set core.trust_password some-secret-string

第一条命令将 LXD 绑定到 IPv6 地址 “::”,也就是监听机器的所有 IPv6 地址。你可以显式的使用一个特定的 IPv4 或者 IPv6 地址替代默认地址,如果你想绑定某个 TCP 端口(默认是 8443)的话可以在地址后面添加端口号即可。

第二条命令设置了密码,用于让远程客户端把自己添加到 LXD 可信证书中心。如果已经给主机设置了密码,当添加 LXD 主机时会提示输入密码,LXD 守护进程会保存他们的客户端证书以确保客户端是可信的,这样就不需要再次输入密码(可以随时设置和取消)。

你也可以选择不设置密码,而是人工验证每个新客户端是否可信——让每个客户端发送“client.crt”(来自于 ~/.config/lxc)文件,然后把它添加到你自己的可信证书中心:

lxc config trust add client.crt

代理配置

大多数情况下,你会想让 LXD 守护进程从远程服务器上获取镜像。

如果你处在一个必须通过 HTTP(s) 代理链接外网的环境下,你需要对 LXD 做一些配置,或保证已在守护进程的环境中设置正确的 PROXY 环境变量。

lxc config set core.proxy_http http://squid01.internal:3128
lxc config set core.proxy_https http://squid01.internal:3128
lxc config set core.proxy_ignore_hosts image-server.local

以上代码使所有 LXD 发起的数据传输都使用 squid01.internal HTTP 代理,但与在 image-server.local 的服务器的数据传输则是例外。

镜像管理

LXD 使用动态镜像缓存。当从远程镜像创建容器的时候,它会自动把镜像下载到本地镜像商店,同时标志为已缓存并记录来源。几天后(默认 10 天)如果某个镜像没有被使用过,那么它就会自动地被删除。每隔几小时(默认是 6 小时)LXD 还会检查一下这个镜像是否有新版本,然后更新镜像的本地拷贝。

所有这些都可以通过下面的配置选项进行配置:

lxc config set images.remote_cache_expiry 5
lxc config set images.auto_update_interval 24
lxc config set images.auto_update_cached false

这些命令让 LXD 修改了它的默认属性,缓存期替换为 5 天,更新间隔为 24 小时,而且只更新那些标记为自动更新(–auto-update)的镜像(lxc 镜像拷贝被标记为 –auto-update)而不是 LXD 自动缓存的镜像。

总结

到这里为止,你就应该有了一个可以工作的、最新版的 LXD,现在你可以开始用 LXD 了,或者等待我们的下一篇博文,我们会在其中介绍如何创建第一个容器以及使用 LXD 命令行工具操作容器。

额外信息

如果你不想或者不能在你的机器上安装 LXD ,你可以试试在线版的 LXD


作者简介:我是 Stéphane Graber。我是 LXC 和 LXD 项目的领导者,目前在加拿大魁北克蒙特利尔的家所在的Canonical 有限公司担任 LXD 的技术主管。


via: https://www.stgraber.org/2016/03/15/lxd-2-0-installing-and-configuring-lxd-212/

作者:Stéphane Graber 译者:ezio 校对:PurlingNayuki

本文由 LCTT 原创翻译,Linux中国 荣誉推出

这是 LXD 2.0 系列介绍文章的第一篇。

  1. LXD 入门
  2. 安装与配置
  3. 你的第一个 LXD 容器
  4. 资源控制
  5. 镜像管理
  6. 远程主机及容器迁移
  7. LXD 中的 Docker
  8. LXD 中的 LXD
  9. 实时迁移
  10. LXD 和 Juju
  11. LXD 和 OpenStack
  12. 调试,及给 LXD 做贡献

关于 LXD 几个常见问题

什么是 LXD ?

简单地说, LXD 就是一个提供了 REST API 的 LXC 容器管理器。

LXD 最主要的目标就是使用 Linux 容器而不是硬件虚拟化向用户提供一种接近虚拟机的使用体验。

LXD 和 Docker/Rkt 又有什么关系呢 ?

这是一个最常被问起的问题,现在就让我们直接指出其中的不同吧。

LXD 聚焦于系统容器,通常也被称为架构容器。这就是说 LXD 容器实际上如在裸机或虚拟机上运行一般运行了一个完整的 Linux 操作系统。

这些容器一般基于一个干净的发布镜像并会长时间运行。传统的配置管理工具和部署工具可以如在虚拟机、云实例和物理机器上一样与 LXD 一起使用。

相对的, Docker 关注于短期的、无状态的、最小化的容器,这些容器通常并不会升级或者重新配置,而是作为一个整体被替换掉。这就使得 Docker 及类似项目更像是一种软件发布机制,而不是一个机器管理工具。

这两种模型并不是完全互斥的。你完全可以使用 LXD 为你的用户提供一个完整的 Linux 系统,然后他们可以在 LXD 内安装 Docker 来运行他们想要的软件。

为什么要用 LXD?

我们已经持续开发并改进 LXC 好几年了。 LXC 成功的实现了它的目标,它提供了一系列很棒的用于创建和管理容器的底层工具和库。

然而这些底层工具的使用界面对用户并不是很友好。使用它们需要用户有很多的基础知识以理解它们的工作方式和目的。同时,向后兼容旧的容器和部署策略也使得 LXC 无法默认使用一些安全特性,这导致用户需要进行更多人工操作来实现本可以自动完成的工作。

我们把 LXD 作为解决这些缺陷的一个很好的机会。作为一个长时间运行的守护进程, LXD 可以绕开 LXC 的许多限制,比如动态资源限制、无法进行容器迁移和高效的在线迁移;同时,它也为创造新的默认体验提供了机会:默认开启安全特性,对用户更加友好。

LXD 的主要组件

LXD 是由几个主要组件构成的,这些组件都出现在 LXD 目录结构、命令行客户端和 API 结构体里。

容器

LXD 中的容器包括以下及部分:

  • 根文件系统(rootfs)
  • 配置选项列表,包括资源限制、环境、安全选项等等
  • 设备:包括磁盘、unix 字符/块设备、网络接口
  • 一组继承而来的容器配置文件
  • 属性(容器架构、暂时的还是持久的、容器名)
  • 运行时状态(当用 CRIU 来中断/恢复时)

快照

容器快照和容器是一回事,只不过快照是不可修改的,只能被重命名,销毁或者用来恢复系统,但是无论如何都不能被修改。

值得注意的是,因为我们允许用户保存容器的运行时状态,这就有效的为我们提供了“有状态”的快照的功能。这就是说我们可以使用快照回滚容器的状态,包括快照当时的 CPU 和内存状态。

镜像

LXD 是基于镜像实现的,所有的 LXD 容器都是来自于镜像。容器镜像通常是一些纯净的 Linux 发行版的镜像,类似于你们在虚拟机和云实例上使用的镜像。

所以可以「发布」一个容器:使用容器制作一个镜像并在本地或者远程 LXD 主机上使用。

镜像通常使用全部或部分 sha256 哈希码来区分。因为输入长长的哈希码对用户来说不方便,所以镜像可以使用几个自身的属性来区分,这就使得用户在镜像商店里方便搜索镜像。也可以使用别名来一对一地将一个用户好记的名字映射到某个镜像的哈希码上。

LXD 安装时已经配置好了三个远程镜像服务器(参见下面的远程一节):

  • “ubuntu”:提供稳定版的 Ubuntu 镜像
  • “ubuntu-daily”:提供 Ubuntu 的每日构建镜像
  • “images”: 社区维护的镜像服务器,提供一系列的其它 Linux 发布版,使用的是上游 LXC 的模板

LXD 守护进程会从镜像上次被使用开始自动缓存远程镜像一段时间(默认是 10 天),超过时限后这些镜像才会失效。

此外, LXD 还会自动更新远程镜像(除非指明不更新),所以本地的镜像会一直是最新版的。

配置

配置文件是一种在一个地方定义容器配置和容器设备,然后将其应用到一系列容器的方法。

一个容器可以被应用多个配置文件。当构建最终容器配置时(即通常的扩展配置),这些配置文件都会按照他们定义顺序被应用到容器上,当有重名的配置键或设备时,新的会覆盖掉旧的。然后本地容器设置会在这些基础上应用,覆盖所有来自配置文件的选项。

LXD 自带两种预配置的配置文件:

  • “default”配置是自动应用在所有容器之上,除非用户提供了一系列替代的配置文件。目前这个配置文件只做一件事,为容器定义 eth0 网络设备。
  • “docker”配置是一个允许你在容器里运行 Docker 容器的配置文件。它会要求 LXD 加载一些需要的内核模块以支持容器嵌套并创建一些设备。

远程

如我之前提到的, LXD 是一个基于网络的守护进程。附带的命令行客户端可以与多个远程 LXD 服务器、镜像服务器通信。

默认情况下,我们的命令行客户端会与下面几个预定义的远程服务器通信:

  • local:默认的远程服务器,使用 UNIX socket 和本地的 LXD 守护进程通信
  • ubuntu:Ubuntu 镜像服务器,提供稳定版的 Ubuntu 镜像
  • ubuntu-daily:Ubuntu 镜像服务器,提供 Ubuntu 的每日构建版
  • images:images.linuxcontainers.org 的镜像服务器

所有这些远程服务器的组合都可以在命令行客户端里使用。

你也可以添加任意数量的远程 LXD 主机,并配置它们监听网络。匿名的开放镜像服务器,或者通过认证可以管理远程容器的镜像服务器,都可以添加进来。

正是这种远程机制使得与远程镜像服务器交互及在主机间复制、移动容器成为可能。

安全性

我们设计 LXD 时的一个核心要求,就是在不修改现代 Linux 发行版的前提下,使容器尽可能的安全。

LXD 通过使用 LXC 库实现的主要安全特性有:

  • 内核名字空间。尤其是用户名字空间,它让容器和系统剩余部分完全分离。LXD 默认使用用户名字空间(和 LXC 相反),并允许用户在需要的时候以容器为单位关闭(将容器标为“特权的”)。
  • Seccomp 系统调用。用来隔离潜在危险的系统调用。
  • AppArmor。对 mount、socket、ptrace 和文件访问提供额外的限制。特别是限制跨容器通信。
  • Capabilities。阻止容器加载内核模块,修改主机系统时间,等等。
  • CGroups。限制资源使用,防止针对主机的 DoS 攻击。

为了对用户友好,LXD 构建了一个新的配置语言把大部分的这些特性都抽象封装起来,而不是如 LXC 一般直接将这些特性暴露出来。举了例子,一个用户可以告诉 LXD 把主机设备放进容器而不需要手动检查他们的主/次设备号来手动更新 CGroup 策略。

和 LXD 本身通信是基于使用 TLS 1.2 保护的链路,只允许使用有限的几个被允许的密钥算法。当和那些经过系统证书认证之外的主机通信时, LXD 会提示用户验证主机的远程指纹(SSH 方式),然后把指纹缓存起来以供以后使用。

REST 接口

LXD 的工作都是通过 REST 接口实现的。在客户端和守护进程之间并没有其他的通讯渠道。

REST 接口可以通过本地的 unix socket 访问,这只需要经过用户组认证,或者经过 HTTP 套接字使用客户端认证进行通信。

REST 接口的结构能够和上文所说的不同的组件匹配,是一种简单、直观的使用方法。

当需要一种复杂的通信机制时, LXD 将会进行 websocket 协商完成剩余的通信工作。这主要用于交互式终端会话、容器迁移和事件通知。

LXD 2.0 附带了 1.0 版的稳定 API。虽然我们在 1.0 版 API 添加了额外的特性,但是这不会在 1.0 版 API 端点里破坏向后兼容性,因为我们会声明额外的 API 扩展使得客户端可以找到新的接口。

容器规模化

虽然 LXD 提供了一个很好的命令行客户端,但是这个客户端并不能管理多个主机上大量的容器。在这种使用情况下,我们可以使用 OpenStack 的 nova-lxd 插件,它可以使 OpenStack 像使用虚拟机一样使用 LXD 容器。

这就允许在大量的主机上部署大量的 LXD 容器,然后使用 OpenStack 的 API 来管理网络、存储以及负载均衡。

额外信息

LXD 的主站在: https://linuxcontainers.org/lxd

LXD 的 GitHub 仓库: https://github.com/lxc/lxd

LXD 的邮件列表: https://lists.linuxcontainers.org

LXD 的 IRC 频道: #lxcontainers on irc.freenode.net

如果你不想或者不能在你的机器上安装 LXD ,你可以在 web 上试试在线版的 LXD


作者简介:我是 Stéphane Graber。我是 LXC 和 LXD 项目的领导者,目前在加拿大魁北克蒙特利尔的家所在的Canonical 有限公司担任 LXD 的技术主管。


via: https://www.stgraber.org/2016/03/11/lxd-2-0-introduction-to-lxd-112/

作者:Stéphane Graber 译者:ezio 校对:PurlingNayuki

本文由 LCTT 原创翻译,Linux中国 荣誉推出