unikernel 是一种用于在云基础架构上部署应用程序的更小、更快、更安全的方式。使用 NanoVMs OPS，任何人都可以将 Linux 应用程序作为 unikernel 运行而无需额外编码。

随着 unikernel 的出现，构建和部署轻量级应用变得更容易、更可靠。虽然功能有限，但 unikernal 在速度和安全性方面有许多优势。

什么是 unikernel?

unikernel 是一种非常特殊的 单一地址空间 single-address-space 的机器镜像，类似于已经主导大批互联网的云应用，但它们相当小并且是单一用途的。它们很轻，只提供所需的资源。它们加载速度非常快，而且安全性更高 —— 攻击面非常有限。单个可执行文件中包含所需的所有驱动、I/O 例程和支持库。其最终生成的虚拟镜像可以无需其它部分就可以引导和运行。它们通常比容器快 10 到 20 倍。

潜在的攻击者无法进入 shell 并获得控制权，因为它没有 shell。他们无法获取系统的 /etc/passwd或 /etc/shadow 文件，因为这些文件不存在。创建一个 unikernel 就像应用将自己变成操作系统。使用 unikernel，应用和操作系统将成为一个单一的实体。你忽略了不需要的东西，从而消除了漏洞并大幅提高性能。

简而言之，unikernel：

• 提供更高的安全性（例如，shell 破解代码无用武之地）
• 比标准云应用占用更小空间
• 经过高度优化
• 启动非常快

unikernel 有什么缺点吗？

unikernel 的唯一严重缺点是你必须构建它们。对于许多开发人员来说，这是一个巨大的进步。由于应用的底层特性，将应用简化为所需的内容然后生成紧凑、平稳运行的应用可能很复杂。在过去，你几乎必须是系统开发人员或底层程序员才能生成它们。

这是怎么改变的？

最近（2019 年 3 月 24 日）NanoVMs 宣布了一个将任何 Linux 应用加载为 unikernel 的工具。使用 NanoVMs OPS，任何人都可以将 Linux 应用作为 unikernel 运行而无需额外编码。该应用还可以更快、更安全地运行，并且成本和开销更低。

什么是 NanoVMs OPS？

NanoVMs 是给开发人员的 unikernel 工具。它能让你运行各种企业级软件，但仍然可以非常严格地控制它的运行。

使用 OPS 的其他好处包括：

• 无需经验或知识，开发人员就可以构建 unikernel。
• 该工具可在笔记本电脑上本地构建和运行 unikernel。
• 无需创建帐户，只需下载并一个命令即可执行 OPS。

NanoVMs 的介绍可以在 Youtube 上的 NanoVMs 视频 上找到。你还可以查看该公司的 LinkedIn 页面并在此处阅读有关 NanoVMs 安全性的信息。

还有有关如何入门的一些信息。

via: https://www.networkworld.com/article/3387299/how-to-quickly-deploy-run-linux-applications-as-unikernels.html

作者：Sandra Henry-Stocker 选题：lujun9972 译者：geekpi 校对：wxy

本文由 LCTT 原创编译，Linux中国 荣誉推出

unikernel 实质上是一个缩减的操作系统，它可以与应用程序结合成为一个 unikernel 程序，它通常在虚拟机中运行。下载《开放云指南》了解更多。

当涉及到操作系统、容器技术和 unikernel，趋势是朝着微型化发展。什么是 unikernel？unikernel 实质上是一个缩减的操作系统（特指 “unikernel”），它可以与应用程序结合成为一个 unikernel 程序, 它通常在虚拟机中运行。它们有时被称为库操作系统，因为它包含了使应用程序能够将硬件和网络协议与一组访问控制和网络层隔离的策略相结合使用的库。

在讨论云计算和 Linux 时容器常常会被提及，而 unikernel 也在做一些变革。容器和 unikernel 都不是新事物。在 20 世纪 90 年代就有类似 unikernel 的系统，如 Exokernel，而如今流行的 unikernel 系统则有 MirageOS 和 OSv。 Unikernel 程序可以独立使用并在异构环境中部署。它们可以促进专业化和隔离化服务，并被广泛用于在微服务架构中开发应用程序。

作为 unikernel 如何引起关注的一个例子，你可以看看 Docker 收购了基于 Cambridge 的 Unikernel 系统，并且已在许多情况下在使用 unikernel。

unikernel，就像容器技术一样, 它剥离了非必需的的部分，因此它们对应用程序的稳定性、可用性以及安全性有非常积极的影响。在开源领域，它们也吸引了许多顶级，最具创造力的开发人员。

Linux 基金会最近宣布发布了其 2016 年度报告开放云指南：当前趋势和开源项目指南。这份第三年度的报告全面介绍了开放云计算的状况，并包含了一节关于 unikernel 的内容。你现在可以下载该报告。它汇总并分析研究、描述了容器、unikernel 的发展趋势，已经它们如何重塑云计算的。该报告提供了对当今开放云环境中心的各类项目的描述和链接。

在本系列文章中，我们将按类别分析指南中提到的项目，为整体类别的演变提供了额外的见解。下面, 你将看到几个重要 unikernel 项目的列表及其影响，以及它们的 GitHub 仓库的链接, 这些都是从开放云指南中收集到的：

ClickOS

ClickOS 是 NEC 的高性能虚拟化软件中间件平台，用于构建于 MiniOS/MirageOS 之上网络功能虚拟化（NFV）

• ClickOS 的 GitHub

Clive

Clive 是用 Go 编写的一个操作系统，旨在工作于分布式和云计算环境中。

HaLVM

Haskell 轻量级虚拟机（HaLVM）是 Glasgow Haskell 编译器工具包的移植，它使开发人员能够编写可以直接在 Xen 虚拟机管理程序上运行的高级轻量级虚拟机。

• HaLVM 的 GitHub

IncludeOS

IncludeOS 是在云中运行 C++ 服务的 unikernel 操作系统。它提供了一个引导加载程序、标准库以及运行服务的构建和部署系统。在 VirtualBox 或 QEMU 中进行测试，并在 OpenStack 上部署服务。

• IncludeOS 的 GitHub

Ling

Ling 是一个用于构建超级可扩展云的 Erlang 平台，可直接运行在 Xen 虚拟机管理程序之上。它只运行三个外部库 （没有 OpenSSL），并且文件系统是只读的，以避免大多数攻击。

• Ling 的 GitHub

MirageOS

MirageOS 是在 Linux 基金会的 Xen 项目下孵化的库操作系统。它使用 OCaml 语言构建的 unikernel 可以用于各种云计算和移动平台上安全的高性能网络应用。代码可以在诸如 Linux 或 MacOS X 等普通的操作系统上开发，然后编译成在 Xen 虚拟机管理程序下运行的完全独立的专用 Unikernel。

• MirageOS 的 GitHub

OSv

OSv 是 Cloudius Systems 为云设计的开源操作系统。它支持用 Java、Ruby（通过 JRuby）、JavaScript（通过 Rhino 和 Nashorn）、Scala 等编写程序。它运行在 VMware、VirtualBox、KVM 和 Xen 虚拟机管理程序上。

• OSV 的 GitHub

Rumprun

Rumprun 是一个可用于生产环境的 unikernel，它使用 rump 内核提供的驱动程序，添加了 libc 和应用程序环境，并提供了一个工具链，用于将现有的 POSIX-y 程序构建为 Rumprun unikernel。它适用于 KVM 和 Xen 虚拟机管理程序和裸机，并支持用 C、C ++、Erlang、Go、Java、JavaScript（Node.js）、Python、Ruby、Rust 等编写的程序。

• Rumprun 的 GitHub

Runtime.js

Runtime.js 是用于在云上运行 JavaScript 的开源库操作系统（unikernel），它可以与应用程序捆绑在一起，并部署为轻量级和不可变的 VM 镜像。它基于 V8 JavaScript 引擎，并使用受 Node.js 启发的事件驱动和非阻塞 I/O 模型。KVM 是唯一支持的虚拟机管理程序。

• Runtime.js 的 GitHub

UNIK

Unik 是 EMC 推出的工具，可以将应用程序源编译为 unikernel（轻量级可引导磁盘镜像）而不是二进制文件。它允许应用程序在各种云提供商、嵌入式设备（IoT） 以及开发人员的笔记本或工作站上安全地部署，资源占用很少。它支持多种 unikernel 类型、处理器架构、管理程序和编排工具，包括 Cloud Foundry、Docker 和 Kubernetes。Unik 的 GitHub

（题图：Pixabay）

via: https://www.linux.com/news/open-cloud-report/2016/guide-open-cloud-age-unikernel

作者：SAM DEAN 译者：geekpi 校对：wxy

本文由 LCTT 原创编译，Linux中国 荣誉推出

某一天，我和我的一个机械工程师朋友聊天的时候。 他最近在做一个给半挂卡车的电子辅助刹车系统，他提到他们公司的办公室里都是 Arduinos。这主要是方便员工可以快速的对新的想法进行实验。他也提到了，Arduinos 其实比自己画电路板更加昂贵。对此，我感到非常震惊，因为我从软件行业得到的印象是 Arduinos 比定制电路板更加便宜。

我常常把 Arduinos 和 树莓派 看做是可以制作非常有趣设备的小型、Cool、特别的组件。我主要从事于软件行业，并且总是觉得运行在 x86 和 x86-64 设备上的 Linux 才算是“常规用途”。而事实是，Arduinos 并不是特殊用途。实际上，它们是很常规的用途。它们相当的小、便宜，而且非常的灵活。这就是为什么它们像野火一样流行起来的原因。它们有全品类的输入输出设备和扩展卡。它们能让创客们快速的构建非常 Cool 的设备。它们甚至可以让公司可以快速地开发产品。

一套 Arduino 的单价比批量生产的电路板高了很多，但是，看不见的时间成本却低了很多。当电路板大规模生产的时候，价格可以控制的很低，但是，之前的研发费用却高了很多。所以，总而言之，答案就是，使用 Arduino 划得来。

Unikernel、Rump 内核和容器主机

Unikernel、Rump 内核和迷你 Linux 发行版，这些操作系统是为了特有用途而构建的。这些特有的操作系统，某种程度上就像定制电路板。它们需要前期的投入，还需要设计，但是，当大规模部署的时候，它可以提供强大的性能。

迷你操作系统，例如：红帽企业版 Atomic 或者 CoreOS 是为了运行容器而构建的。它们很小，快速，易于在启动时配置，并且很适合于运行容器。缺点就是它需要额外的工程量来添加第三方插件，比如监控客户端或者虚拟化的工具。副作用就是载入的工具也需要重新设计为超级权限的容器。 如果你正在构建一个巨大的容器环境，这些额外的工作量是划算的。但是，如果只是想尝试下容器，那可能就没必要了。

容器提供了运行标准化的工作流程（比如使用 glibc 编译）的能力。一个好处就是你可以在你的电脑上构建和测试这个工作单元（Docker 镜像）并且在完全不同的硬件上或者云端非常顺利的部署，而保持着相同的特性。在生产环境中，容器的宿主机仍然由运维团队进行配置管理，但是应用被开发团队控制。这就是对双方来说最好的合作方式。

Unikernels 和 Rump 内核依旧是为了特定目标构建的，但是却更进一步。整个的操作系统在构建的时候就被开发或者架构师配置好了。这带来了好处，同时还有挑战。

一个好处就是，开发人员可以控制这个工作流程的运转。理论上说，一个开发者可以为了不同的特性，尝试 不同的 TCP 协议栈，并且选择最好的一个。在操作系统启动的时候，开发人也可以配置 IP 地址，而不是通过 DHCP。 开发人员也可以裁剪任何对于应用而言不需要的部分。这也是性能提升的保障，因为减少了不必要的上下文切换。

同时，Unikernel 也带来了挑战。目前，还缺失很多的工具。 现在，和画板子的世界类似，开发人员需要花费很多时间和精力在检查是否有完整的库文件存在，不然的话，他们必须改变他们应用的执行方式。在如何让这个“嵌入式”的操作系统在运行时配置的方面，也存在挑战。最后，每次操作系统的大改动，都需要反馈到开发人员来进行修改。这并没有一个在开发和运维之间明确的界限，所以我能想象，为了接受了这个开发流程，一些组织或者公司必须要改变。

结论

在专门的容器主机比如 Rump 内核和 Unikernel 方面也有一些有趣的传闻，因为，它们会带来一个特定工作流程的潜在变革（嵌入式、云，等等）。在这个令人激动又快速发展的领域请保持你的关注，但是也要谨慎。

目前，Unikernel 看起来和定制电路板很像。它们都需要前期的研发投资，并且都是非常独特的，可以为确定的工作流程带来好处。同时，容器甚至在常规的工作流中都非常有趣，而且它不需要那么多的投入。一个简单的例子，运维团队能方便的在容器上部署一个应用，但是在 Unikernel 上部署一个应用则需要重新设计和编码，而且业界并不能完全保证，这个工作流程就可以被部署在 Unikernel 上。

容器，Rump 内核 和 Unikernel 有一个光明的未来！

via: https://opensource.com/business/16/5/containers-unikernels-learn-arduino-raspberry-pi

作者：Scott McCarty 译者：MikeCoder 校对：wxy

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