Несмотря на то, что изначально Linux Deploy задумывался как приложение для Android, со временем появляются и другие варианты его применения. С появлением Linux Deploy CLI стал доступен ряд возможностей, открывающих новые сферы применения этого инструмента.
Linux Deploy CLI — это приложение с интерфейсом для командной строки, предназначенное для автоматизации процесса установки, конфигурирования и запуска GNU/Linux дистрибутивов внутри контейнера chroot. Приложение может работать как в обычных десктопных Linux-дистрибутивах, так и на мобильных платформах, основанных на ядре Linux, при условии соблюдения необходимых зависимостей (все зависимости могут быть собраны статически). Приложения из Linux-дистрибутива запускаются в chroot окружении, работают параллельно с основной системой и сопоставимы с ней по скорости. Поскольку работа Linux Deploy базируется на системном вызове ядра Linux, то в роли «гостевых» систем могут выступать только дистрибутивы Linux.
Приложение может работать в двух режимах: с правами суперпользователя (chroot) и без них (proot). В обычном режиме доступны все поддерживаемые типы установки: установка в файл, на раздел диска (логический диск), в POSIX совместимую директорию и в оперативную память (tmpfs). В режиме proot доступна установка только в директорию, а также появляется ряд ограничений:
Приложение поддерживает автоматическую установку (базовой системы) и начальную настройку дистрибутивов Debian, Ubuntu, Kali Linux, Arch Linux, Fedora, CentOS, Gentoo, openSUSE и Slackware. Установка Linux-дистрибутива осуществляется по сети с официальных зеркал в интернете. Также поддерживается импорт любой другой системы из заранее подготовленного rootfs-ахрива в формате tar.gz, tar.bz2 или tar.xz. Приложение позволяет подключаться к консоли установленной системы (контейнеру), а также запускать и останавливать приложения внутри контейнера (есть поддержка различных систем инициализации и собственных сценариев автозапуска). Каждый вариант установки сохраняется в отдельный конфигурационный файл, который отвечает за настройку каждого контейнера. При необходимости, контейнеры можно запускать параллельно. Можно экспортировать конфигурацию и сам контейнер как rootfs-архив для последующего развертывания этого контейнера без повторной установки и настройки.
Вообще, идея Linux Deploy возникла из желания получить легкий и удобный инструмент для быстрого развертывания Linux-дистрибутива, который можно было бы использовать для целей разработки, тестирования или обучения, а затем быстро удалить его, не внося изменения в основную (хост) Linux-систему и не рискуя ее целостностью. Благодаря программе PRoot стало возможным создавать контейнеры для запуска Linux-приложений без прав суперпользователя (root), а также использовать программную эмуляцию QEMU для запуска приложений с отличающийся от хоста архитектурой без необходимости поддержки модуля binfmt_misc на уровне ядра.
Так вышло, что на моей основной работе с 2011 года используются компьютеры с Debian. Местные разработчики периодически нуждаются в системе для запуска и тестирования своих веб-приложений (в основном Java, PHP, Python). Для этих целей обычно использовались виртуальные системы либо на базе VirtualBox, либо в местном «облаке» Proxmox, либо Docker. Основным недостатком VirtualBox является его требовательность к ресурсам компьютера, большой размер VDI образа диска, относительно невысокая скорость работы и вероятность поломки образа VM при неправильном выключении системы. Недостатком при использовании «облака» можно назвать необходимость самому администратору обслуживать запросы пользователей на создание таких систем, а также расходование ресурсов «облака» на второстепенные задачи. Для работы с Docker требуются права суперпользователя.
В этом месяце был проведен эксперимент, PHP-разработчикам их виртуальный сервер был заменен на LD-контейнер. Были подготовлены два контейнера на базе Debian: Apache + PHP + OCI8 и Apache + PHP + MySQL + PhpMyAdmin. Контейнеры были размещены на общем сетевом диске в локальной сети, размер каждого контейнера составил около 150 МБ.
Что от этого получил администратор:
Что получил разработчик:
А теперь более подробно о том, как этого добиться. Далее будет приведена инструкция по подготовке и развертыванию LD-контейнера.
Для запуска контейнеров без прав суперпользователя необходимо установить PRoot:
Загрузка и установка Linux Deploy CLI:
Создание конфигурации с именем «linux» для развертывания базовой системы Debian Wheezy (64 бита):
Посмотреть сохраненную конфигурацию:
Запуск развертывания новой системы:
Подключение к консоли контейнера под пользователем root (для выхода команда exit):
Далее можно установить и настроить необходимый софт в контейнере, однако следует учитывать описанные ранее особенности. Например, для запуска Apache нужно поменять его порт (файл /etc/apache2/ports.conf) на 8000, установить пустой параметр APACHE_ULIMIT_MAX_FILES=" " (файл /etc/apache2/envvars), а сам apachectl запускать из-под обычного пользователя (не root).
Настройка автозапуска на базе системы инициализации SysV:
Параметры: INIT_LEVEL — уровень инициализации SysV, INIT_USER — из-под какого пользователя запускать сервисы (по умолчанию это root), INIT_ASYNC — запускать сервисы параллельно.
Подготовка конфигурации, экспорт ее и экспорт контейнера в rootfs-архив (поддерживаются tar.gz, tar.bz2 и tar.xz архивы):
Экранирование "\$" позволяет сохранять в конфиг имена переменных, а не их значения. Таким образом при импорте конфига эти переменные будут автоматически заменены на соответствующие значения, которые могут отличаться от текущих. Теперь есть два файла (linux.conf и linux.tgz), которые можно использовать при импорте контейнера на другом компьютере:
Подключить к контейнеру каталог основной системы (каталог ~/www подключить в /var/www контейнера):
Запуск контейнера (для SysV выполняются сценарии /etc/rcN.d/SXXname start):
Остановка контейнера с освобождением ресурсов (для SysV выполняются сценарии /etc/rc6.d/KXXname stop):
В итоге получилось решение, которое удовлетворяет потребностям как разработчиков, так и администраторов. Исходные коды приложения Linux Deploy доступны под лицензией GPL версии 3.
Linux Deploy CLI — это приложение с интерфейсом для командной строки, предназначенное для автоматизации процесса установки, конфигурирования и запуска GNU/Linux дистрибутивов внутри контейнера chroot. Приложение может работать как в обычных десктопных Linux-дистрибутивах, так и на мобильных платформах, основанных на ядре Linux, при условии соблюдения необходимых зависимостей (все зависимости могут быть собраны статически). Приложения из Linux-дистрибутива запускаются в chroot окружении, работают параллельно с основной системой и сопоставимы с ней по скорости. Поскольку работа Linux Deploy базируется на системном вызове ядра Linux, то в роли «гостевых» систем могут выступать только дистрибутивы Linux.
Приложение может работать в двух режимах: с правами суперпользователя (chroot) и без них (proot). В обычном режиме доступны все поддерживаемые типы установки: установка в файл, на раздел диска (логический диск), в POSIX совместимую директорию и в оперативную память (tmpfs). В режиме proot доступна установка только в директорию, а также появляется ряд ограничений:
- все пользователи внутри контейнера имеют полный доступ ко всей файловой системе контейнера, а владельцем всех файлов и каталогов является текущий пользователь;
- нет доступа к привилегированным операциям с системой, например, не работает ping, ulimit и т.п.;
- приложения могут работать только с номерами сетевых портов выше 1024;
- если приложение в своей работе использует системный вызов chroot, то его необходимо запускать через специальную утилиту fakechroot, например fakechroot /usr/sbin/sshd -p 2222.
Приложение поддерживает автоматическую установку (базовой системы) и начальную настройку дистрибутивов Debian, Ubuntu, Kali Linux, Arch Linux, Fedora, CentOS, Gentoo, openSUSE и Slackware. Установка Linux-дистрибутива осуществляется по сети с официальных зеркал в интернете. Также поддерживается импорт любой другой системы из заранее подготовленного rootfs-ахрива в формате tar.gz, tar.bz2 или tar.xz. Приложение позволяет подключаться к консоли установленной системы (контейнеру), а также запускать и останавливать приложения внутри контейнера (есть поддержка различных систем инициализации и собственных сценариев автозапуска). Каждый вариант установки сохраняется в отдельный конфигурационный файл, который отвечает за настройку каждого контейнера. При необходимости, контейнеры можно запускать параллельно. Можно экспортировать конфигурацию и сам контейнер как rootfs-архив для последующего развертывания этого контейнера без повторной установки и настройки.
Вообще, идея Linux Deploy возникла из желания получить легкий и удобный инструмент для быстрого развертывания Linux-дистрибутива, который можно было бы использовать для целей разработки, тестирования или обучения, а затем быстро удалить его, не внося изменения в основную (хост) Linux-систему и не рискуя ее целостностью. Благодаря программе PRoot стало возможным создавать контейнеры для запуска Linux-приложений без прав суперпользователя (root), а также использовать программную эмуляцию QEMU для запуска приложений с отличающийся от хоста архитектурой без необходимости поддержки модуля binfmt_misc на уровне ядра.
Так вышло, что на моей основной работе с 2011 года используются компьютеры с Debian. Местные разработчики периодически нуждаются в системе для запуска и тестирования своих веб-приложений (в основном Java, PHP, Python). Для этих целей обычно использовались виртуальные системы либо на базе VirtualBox, либо в местном «облаке» Proxmox, либо Docker. Основным недостатком VirtualBox является его требовательность к ресурсам компьютера, большой размер VDI образа диска, относительно невысокая скорость работы и вероятность поломки образа VM при неправильном выключении системы. Недостатком при использовании «облака» можно назвать необходимость самому администратору обслуживать запросы пользователей на создание таких систем, а также расходование ресурсов «облака» на второстепенные задачи. Для работы с Docker требуются права суперпользователя.
В этом месяце был проведен эксперимент, PHP-разработчикам их виртуальный сервер был заменен на LD-контейнер. Были подготовлены два контейнера на базе Debian: Apache + PHP + OCI8 и Apache + PHP + MySQL + PhpMyAdmin. Контейнеры были размещены на общем сетевом диске в локальной сети, размер каждого контейнера составил около 150 МБ.
Что от этого получил администратор:
- один раз подготовленный контейнер может быть развернут на компьютере разработчика одной командой без участия администратора;
- работа с контейнером не требует прав суперпользователя, поэтому отсутствует риск поломки основной системы.
Что получил разработчик:
- развертывание, запуск и управление системой в контейнере осуществляется без участия администратора одной командой;
- развертывание контейнера из заранее подготовленных архивов осуществляется по сети менее чем за минуту;
- запуск и остановка контейнера (Веб-сервер + БД) происходит мгновенно, не нужно ждать запуска операционной системы;
- нет риска повредить контейнер, если забыл его отключить при выключении компьютера, т.к. образ системы представляет собой обычный каталог без собственной файловой системы;
- компьютер работает быстрее, т.к. ресурсы тратятся только на запускаемый софт в контейнере, а не на всю операционную систему (в нашем случае это порядка 50 МБ, вместо 500 МБ в VirtualBox).
- проверка работоспособности ПО прямо из каталога IDE без необходимости заливать его на сервер, для этого достаточно подключить к контейнеру необходимый каталог основной системы.
А теперь более подробно о том, как этого добиться. Далее будет приведена инструкция по подготовке и развертыванию LD-контейнера.
Для запуска контейнеров без прав суперпользователя необходимо установить PRoot:
mkdir ~/bin
wget http://portable.proot.me/proot-x86_64 -O ~/bin/proot
chmod 755 ~/bin/proot
Загрузка и установка Linux Deploy CLI:
wget -O cli.zip https://github.com/meefik/linuxdeploy-cli/archive/master.zip
unzip cli.zip
rm cli.zip
ln -sf ~/linuxdeploy-cli/cli.sh ~/bin/linuxdeploy
Создание конфигурации с именем «linux» для развертывания базовой системы Debian Wheezy (64 бита):
linuxdeploy -p linux conf --method='proot' --source-path='http://mirror.yandex.ru/debian/' \
--distrib='debian' --arch='amd64' --suite='wheezy' --target-path='$ENV_DIR/rootfs/linux' \
--chroot-dir='$TARGET_PATH' --target-type='directory' --username='webmaster' --include='bootstrap'
Посмотреть сохраненную конфигурацию:
linuxdeploy -p linux conf -x
Запуск развертывания новой системы:
linuxdeploy -p linux deploy
Подключение к консоли контейнера под пользователем root (для выхода команда exit):
linuxdeploy -p linux shell -u root
Далее можно установить и настроить необходимый софт в контейнере, однако следует учитывать описанные ранее особенности. Например, для запуска Apache нужно поменять его порт (файл /etc/apache2/ports.conf) на 8000, установить пустой параметр APACHE_ULIMIT_MAX_FILES=" " (файл /etc/apache2/envvars), а сам apachectl запускать из-под обычного пользователя (не root).
Настройка автозапуска на базе системы инициализации SysV:
linuxdeploy -p linux conf --include='$INCLUDE init' --init='sysv' --init-level='3' --init-user='$USER_NAME' --init-async
Параметры: INIT_LEVEL — уровень инициализации SysV, INIT_USER — из-под какого пользователя запускать сервисы (по умолчанию это root), INIT_ASYNC — запускать сервисы параллельно.
Подготовка конфигурации, экспорт ее и экспорт контейнера в rootfs-архив (поддерживаются tar.gz, tar.bz2 и tar.xz архивы):
linuxdeploy -p linux conf --source-path='linux.tgz' --target-path='\$ENV_DIR/rootfs/linux' --chroot-dir='\$TARGET_PATH'
linuxdeploy -p linux conf -x > /path/to/linux.conf
linuxdeploy -p linux export /path/to/linux.tgz
Экранирование "\$" позволяет сохранять в конфиг имена переменных, а не их значения. Таким образом при импорте конфига эти переменные будут автоматически заменены на соответствующие значения, которые могут отличаться от текущих. Теперь есть два файла (linux.conf и linux.tgz), которые можно использовать при импорте контейнера на другом компьютере:
cd /path/to
linuxdeploy -p linux conf -i ./linux.conf
linuxdeploy -p linux deploy
Подключить к контейнеру каталог основной системы (каталог ~/www подключить в /var/www контейнера):
linuxdeploy -p linux conf --mounts='$HOME/www:/var/www'
Запуск контейнера (для SysV выполняются сценарии /etc/rcN.d/SXXname start):
linuxdeploy -p linux start
Остановка контейнера с освобождением ресурсов (для SysV выполняются сценарии /etc/rc6.d/KXXname stop):
linuxdeploy -p linux stop -u
В итоге получилось решение, которое удовлетворяет потребностям как разработчиков, так и администраторов. Исходные коды приложения Linux Deploy доступны под лицензией GPL версии 3.
