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現在被稱為 DevOps 時代，操作系統的關注度似乎比工具要低一些。然而，這并不意味著操作系統沒有創新。（編輯注：基于 Linux 內核的眾多發行版所提供的多樣化產品就是一個很好的例子）。Fedora CoreOS 就對這個 DevOps 時代的操作系統應該是什么樣有著獨特的理念。

Fedora CoreOS 的理念

Fedora CoreOS（FCOS）是由 CoreOS Container Linux 和 Fedora Atomic Host 合并而來。它是一個專注于運行容器化應用程序的精簡的獨體操作系統。安全性是首要重點，FCOS 提供了自動更新，并帶有 SELinux 強化。

為了使自動更新能夠很好地工作，它們需要非常健壯，目標是運行 FCOS 的服務器在更新后不會崩潰。這是通過使用不同的發布流（stable、testing 和 next）來實現的。每個流每 2 周發布一次，更新內容會從一個流推廣到另一個流（next -> testing -> stable）。這樣落地在 stable 流中的更新就有機會經過長時間的測試。

入門

對于這個例子，讓我們使用 stable 流和一個 QEMU 基礎鏡像，我們可以作為一個虛擬機運行。你可以使用 coreos-installer 來下載該鏡像。

在你的（Workstation）終端上，更新鏡像的鏈接后，運行以下命令（編輯注：在 Silverblue 上，基于容器的 coreos 工具是最簡單的方法，可以嘗試一下。說明可以在 https://docs.fedoraproject.org/en-US/fedora-coreos/tutorial-setup/ 中找到，特別是 “Setup with Podman or Docker” 一節。）：

$ sudo dnf install coreos-installer
$ coreos-installer download --image-url https://builds.coreos.fedoraproject.org/prod/streams/stable/builds/32.20200907.3.0/x86_64/fedora-coreos-32.20200907.3.0-qemu.x86_64.qcow2.xz
$ xz -d fedora-coreos-32.20200907.3.0-qemu.x86_64.qcow2.xz
$ ls
fedora-coreos-32.20200907.3.0-qemu.x86_64.qcow2

創建一個配置

要定制一個 FCOS 系統，你需要提供一個配置文件，Ignition 將使用這個文件來配置系統。你可以用這個文件來配置諸如創建用戶、添加受信任的 SSH 密鑰、啟用 systemd 服務等等。

以下配置創建了一個 core 用戶，并在 authorized_keys 文件中添加了一個 SSH 密鑰。它還創建了一個 systemd 服務，使用 podman 來運行一個簡單的 “hello world” 容器：

version: "1.0.0"
variant: fcos
passwd:
  users:
    - name: core
      ssh_authorized_keys:
        - ssh-ed25519 my_public_ssh_key_hash fcos_key
systemd:
  units:
    -
      contents: |
          [Unit]
          Description=Run a hello world web service
          After=network-online.target
          Wants=network-online.target
          [Service]
          ExecStart=/bin/podman run --pull=always   --name=hello --net=host -p 8080:8080 quay.io/cverna/hello
          ExecStop=/bin/podman rm -f hello
          [Install]
          WantedBy=multi-user.target
      enabled: true
      name: hello.service

在配置中加入你的 SSH 密鑰后，將其保存為 config.yaml。接下來使用 Fedora CoreOS Config Transpiler（fcct）工具將這個 YAML 配置轉換成有效的 Ignition 配置（JSON 格式）。

直接從 Fedora 的資源庫中安裝 fcct，或者從 GitHub 中獲取二進制文件：

$ sudo dnf install fcct
$ fcct -output config.ign config.yaml

安裝并運行 Fedora CoreOS

要運行鏡像，你可以使用 libvirt 堆棧。要在 Fedora 系統上使用 dnf 軟件包管理器安裝它：

$ sudo dnf install @virtualization

現在讓我們創建并運行一個 Fedora CoreOS 虛擬機：

$ chcon --verbose unconfined_u:object_r:svirt_home_t:s0 config.ign
$ virt-install --name=fcos \
--vcpus=2 \
--ram=2048 \
--import \
--network=bridge=virbr0 \
--graphics=none \
--qemu-commandline="-fw_cfg name=opt/com.coreos/config,file=${PWD}/config.ign" \
--disk=size=20,backing_store=${PWD}/fedora-coreos-32.20200907.3.0-qemu.x86_64.qcow2

安裝成功后，會顯示一些信息并提供登錄提示符：

Fedora CoreOS 32.20200907.3.0
Kernel 5.8.10-200.fc32.x86_64 on an x86_64 (ttyS0)
SSH host key: SHA256:BJYN7AQZrwKZ7ZF8fWSI9YRhI++KMyeJeDVOE6rQ27U (ED25519)
SSH host key: SHA256:W3wfZp7EGkLuM3z4cy1ZJSMFLntYyW1kqAqKkxyuZrE (ECDSA)
SSH host key: SHA256:gb7/4Qo5aYhEjgoDZbrm8t1D0msgGYsQ0xhW5BAuZz0 (RSA)
ens2: 192.168.122.237 fe80::5054:ff:fef7:1a73
Ignition: user provided config was applied
Ignition: wrote ssh authorized keys file for user: core

Ignition 配置文件沒有為 core 用戶提供任何密碼，因此無法通過控制臺直接登錄。（不過，也可以通過 Ignition 配置為用戶配置密碼。）

使用 Ctrl + ] 組合鍵退出虛擬機的控制臺。然后檢查 hello.service 是否在運行：

$ curl http://192.168.122.237:8080
Hello from Fedora CoreOS!

使用預先配置的 SSH 密鑰，你還可以訪問虛擬機并檢查其上運行的服務：

$ ssh core@192.168.122.237
$ systemctl status hello
● hello.service - Run a hello world web service
Loaded: loaded (/etc/systemd/system/hello.service; enabled; vendor preset: enabled)
Active: active (running) since Wed 2020-10-28 10:10:26 UTC; 42s ago

zincati、rpm-ostree 和自動更新

zincati 服務使用自動更新驅動 rpm-ostreed。

檢查虛擬機上當前運行的 Fedora CoreOS 版本，并檢查 zincati 是否找到了更新：

$ ssh core@192.168.122.237
$ rpm-ostree status
State: idle
Deployments:
● ostree://fedora:fedora/x86_64/coreos/stable
Version: 32.20200907.3.0 (2020-09-23T08:16:31Z)
Commit: b53de8b03134c5e6b683b5ea471888e9e1b193781794f01b9ed5865b57f35d57
GPGSignature: Valid signature by 97A1AE57C3A2372CCA3A4ABA6C13026D12C944D0
$ systemctl status zincati
● zincati.service - Zincati Update Agent
Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/zincati.service; enabled; vendor preset: enabled)
Active: active (running) since Wed 2020-10-28 13:36:23 UTC; 7s ago
…
Oct 28 13:36:24 cosa-devsh zincati[1013]: [INFO ] initialization complete, auto-updates logic enabled
Oct 28 13:36:25 cosa-devsh zincati[1013]: [INFO ] target release '32.20201004.3.0' selected, proceeding to stage it
 
... zincati reboot ...

重啟后，我們再遠程登錄一次，檢查新版的 Fedora CoreOS：

$ ssh core@192.168.122.237
$ rpm-ostree status
State: idle
Deployments:
● ostree://fedora:fedora/x86_64/coreos/stable
Version: 32.20201004.3.0 (2020-10-19T17:12:33Z)
Commit: 64bb377ae7e6949c26cfe819f3f0bd517596d461e437f2f6e9f1f3c24376fd30
GPGSignature: Valid signature by 97A1AE57C3A2372CCA3A4ABA6C13026D12C944D0
ostree://fedora:fedora/x86_64/coreos/stable
Version: 32.20200907.3.0 (2020-09-23T08:16:31Z)
Commit: b53de8b03134c5e6b683b5ea471888e9e1b193781794f01b9ed5865b57f35d57
GPGSignature: Valid signature by 97A1AE57C3A2372CCA3A4ABA6C13026D12C944D0

rpm-ostree status 現在顯示了兩個版本的 Fedora CoreOS，一個是 QEMU 鏡像中的版本，一個是更新后的最新版本。有了這兩個版本，就可以使用 rpm-ostree rollback 命令回滾到之前的版本。

最后，你可以確保 hello 服務仍在運行并提供內容：

$ curl http://192.168.122.237:8080
Hello from Fedora CoreOS!

更多信息參見：Fedora CoreOS 更新。

刪除虛擬機

要進行事后清理，使用以下命令刪除虛擬機和相關存儲：

$ virsh destroy fcos
$ virsh undefine --remove-all-storage fcos

結論

Fedora CoreOS 為在容器中運行應用程序提供了一個堅實而安全的操作系統。它在推薦主機使用聲明式配置文件進行配置的 DevOps 環境中表現出色。自動更新和回滾到以前版本的操作系統的能力，可以在服務的運行過程中帶來安心的感覺。

通過關注項目文檔中的教程，了解更多關于 Fedora CoreOS 的信息。