Linux de contenedores

Container Linux (anteriormente CoreOS Linux ) es un sistema operativo ligero de código abierto, ya descontinuado , basado en el kernel de Linux y diseñado para proporcionar infraestructura para implementaciones en clúster . Uno de sus enfoques era la escalabilidad . Como sistema operativo, Container Linux proporcionaba solo la funcionalidad mínima necesaria para implementar aplicaciones dentro de contenedores de software , junto con mecanismos integrados para el descubrimiento de servicios y el intercambio de configuraciones. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]}

Container Linux comparte fundamentos con Gentoo Linux , ^{[ 14 ] [ 15 ]} ChromeOS y ChromiumOS a través de un kit de desarrollo de software (SDK) común. Container Linux agrega nuevas funcionalidades y personalización a este fundamento compartido para admitir hardware de servidor y casos de uso. ^{[ 12 ] [ 16 ] : 7:02} CoreOS fue desarrollado principalmente por Alex Polvi , Brandon Philips y Michael Marineau, ^{[ 11 ]} con sus características principales disponibles como una versión estable . ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]}

El equipo de CoreOS anunció el fin del ciclo de vida de Container Linux el 26 de mayo de 2020, ^{[ 1 ]} ofreciendo Fedora CoreOS , ^{[ 20 ]} y RHEL CoreOS como su reemplazo.

Container Linux no proporciona un gestor de paquetes para distribuir aplicaciones, sino que exige que todas las aplicaciones se ejecuten dentro de sus contenedores. Al actuar como un único host de control, una instancia de Container Linux utiliza las características de virtualización del kernel de Linux, subyacentes al sistema operativo, para crear y configurar múltiples contenedores que funcionan como sistemas Linux aislados. De esta forma, la partición de recursos entre contenedores se realiza mediante múltiples instancias de espacio de usuario aisladas , en lugar de utilizar un hipervisor y proporcionar máquinas virtuales completas . Este enfoque se basa en las funcionalidades de cgroups y namespaces del kernel de Linux , ^{[ 21 ] [ 22 ]} que, en conjunto, proporcionan la capacidad de limitar, contabilizar y aislar el uso de recursos ( CPU , memoria, E/S de disco , etc.) para las colecciones de procesos de espacio de usuario . ^{[ 10 ] [ 13 ] [ 23 ]}

Inicialmente, Container Linux usó exclusivamente Docker como un componente que proporcionaba una capa adicional de abstracción e interfaz ^{[ 24 ]} a las características de virtualización a nivel del sistema operativo del kernel de Linux, además de proporcionar un formato estandarizado para contenedores que permite que las aplicaciones se ejecuten en diferentes entornos. ^{[ 10 ] [ 23 ]} En diciembre de 2014, CoreOS lanzó y comenzó a dar soporte a rkt (inicialmente lanzado como Rocket ) como una alternativa a Docker, proporcionando a través de él otro formato estandarizado de las imágenes de contenedores de aplicaciones, la definición relacionada del entorno de ejecución de contenedores y un protocolo para descubrir y recuperar imágenes de contenedores. ^{[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]} CoreOS proporciona rkt como una implementación de la especificación denominada app container (appc) que describe las propiedades requeridas de la imagen de contenedor de aplicación (ACI). CoreOS creó appc y ACI como un conjunto de especificaciones dirigidas por un comité independiente ^{[ 29 ] [ 30 ]} con el objetivo de formar parte de la Open Container Initiative, u OCI, independiente del proveedor y del sistema operativo, inicialmente denominada Open Container Project (OCP), estándar de contenerización, ^{[ 31 ]} que fue anunciada por un grupo de grandes empresas tecnológicas en junio de 2015. ^{[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]}

Container Linux utiliza scripts ebuild de Gentoo Linux para la compilación automatizada de sus componentes del sistema, ^{[ 14 ] [ 15 ]} y utiliza systemd como su sistema de inicio principal , con una estrecha integración entre systemd y varios mecanismos internos de Container Linux. ^{[ 10 ] [ 35 ]}

Infraestructura de clúster

Container Linux proporciona etcd, un demonio que se ejecuta en todos los equipos de un clúster y proporciona un registro de configuración dinámico, lo que permite compartir de forma sencilla y fiable diversos datos de configuración entre los miembros del clúster. ^{[ 6 ] [ 37 ]} Dado que los datos clave-valor almacenados en etcd se distribuyen y replican automáticamente con la elección automática del maestro y el establecimiento del consenso mediante el algoritmo Raft , todos los cambios en los datos almacenados se reflejan en todo el clúster, mientras que la redundancia lograda evita que los fallos de los miembros individuales del clúster provoquen la pérdida de datos. ^{[ 28 ] [ 49 ]} Además de la gestión de la configuración, etcd también proporciona descubrimiento de servicios al permitir que las aplicaciones desplegadas se anuncien a sí mismas y los servicios que ofrecen. La comunicación con etcd se realiza a través de una API expuesta basada en REST , que internamente utiliza JSON sobre HTTP; la API se puede utilizar directamente (a través de curl o wget , por ejemplo) o indirectamente a través de etcdctl , que es una utilidad de línea de comandos especializada también proporcionada por CoreOS. ^{[ 10 ] [ 13 ] [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ]} etcd también se utiliza en el software Kubernetes .

Container Linux también proporciona el gestor de clústeres fleet , que controla las instancias separadas de systemd de Container Linux a nivel de clúster. Desde 2017, "fleet" ya no se desarrolla activamente y está obsoleto en favor de Kubernetes. ^{[ 53 ]} Al usar fleetd , Container Linux crea un sistema de inicio distribuido que une instancias separadas de systemd y una implementación de etcd en todo el clúster ; ^{[ 49 ]} internamente, el demonio fleetd se comunica con las instancias locales de systemd a través de D-Bus y con la implementación de etcd a través de su API expuesta. El uso de fleetd permite la implementación de uno o varios contenedores en todo el clúster, con opciones más avanzadas que incluyen redundancia , conmutación por error , implementación en miembros específicos del clúster, dependencias entre contenedores e implementación agrupada de contenedores. Se utiliza una utilidad de línea de comandos llamada fleetctl para configurar y supervisar este sistema de inicio distribuido; ^{[ 54 ]} internamente, se comunica con el demonio fleetd usando una API basada en JSON sobre HTTP, que también se puede usar directamente. Cuando se usa localmente en un miembro del clúster, fleetctl se comunica con la instancia local de fleetd a través de un socket de dominio Unix ; cuando se usa desde un host externo, se usa el túnel SSH con autenticación proporcionada a través de claves SSH públicas . ^{[ 55 ] [ 56 ] [ 57 ] [ 58 ] [ 59 ]}

Todos los demonios y utilidades de línea de comandos mencionados anteriormente ( etcd , etcdctl , fleetd y fleetctl ) están escritos en el lenguaje Go y se distribuyen bajo los términos de la Licencia Apache 2.0. ^{[ 8 ] [ 60 ]}

Cuando se ejecuta en hardware dedicado, Container Linux puede instalarse permanentemente en almacenamiento local, como una unidad de disco duro (HDD) o una unidad de estado sólido (SSD), ^{[ 61 ]} o arrancarse remotamente a través de una red utilizando Preboot Execution Environment (PXE) en general, o iPXE como una de sus implementaciones. ^{[ 62 ] [ 63 ]} CoreOS también admite implementaciones en varias plataformas de virtualización de hardware , incluidas Amazon EC2 , DigitalOcean , Google Compute Engine , Microsoft Azure , OpenStack , QEMU / KVM , Vagrant y VMware . ^{[ 13 ] [ 64 ] [ 65 ] [ 66 ]} Container Linux también puede instalarse en Citrix XenServer, teniendo en cuenta que existe una "plantilla" para CoreOS.

Container Linux también se puede implementar a través de su distribución comercial llamada Tectonic , que además integra Kubernetes de Google como utilidad de gestión de clústeres. A partir de abril de 2015 Se planea ofrecer Tectonic como software beta a clientes seleccionados. ^{[ 29 ] [ 67 ] [ 68 ]} Además, CoreOS proporciona Flannel como un componente, implementando una red superpuesta necesaria principalmente para la integración con Kubernetes. ^{[ 29 ] [ 69 ] [ 70 ]}

A fecha de febrero de 2015 , Container Linux solo admite la arquitectura x86-64 . ^{[ 6 ]}

Tras la adquisición de CoreOS, Inc. ^{[ 71 ]} en enero de 2018, Red Hat anunció ^{[ 72 ]} que fusionaría CoreOS Container Linux con el Proyecto Atomic de Red Hat para crear un nuevo sistema operativo, Red Hat CoreOS, al tiempo que alineaba la comunidad de código abierto del Proyecto Fedora en torno a Fedora CoreOS, combinando tecnologías de ambos predecesores.

El 6 de marzo de 2018, Kinvolk GmbH anunció Flatcar Container Linux, un derivado de CoreOS Container Linux. ^{[ 73 ]} Flatcar sigue las versiones alfa, beta y estables de CoreOS, con un canal de lanzamiento experimental Edge añadido en mayo de 2019. ^{[ 74 ]} El 29 de abril de 2021, Kinvolk GmbH fue adquirida por Microsoft. ^{[ 75 ]} Flatcar Container Linux se ha convertido en la versión base de Azure Container Linux. ^{[ 76 ]}

LWN.net revisó CoreOS en 2014: ^{[ 77 ]}

Para quienes desarrollan sistemas distribuidos de gran tamaño —como las aplicaciones web—, CoreOS ofrece funcionalidades muy interesantes. Permite que este tipo de aplicaciones crezcan y se reduzcan según la demanda, además de proporcionar una plataforma estable donde las actualizaciones no suponen un problema constante. Para implementaciones masivas de servidores, CoreOS, o alguna alternativa con características similares, parece ser el futuro.

• Virtualización de aplicaciones : tecnología de software que encapsula el software de aplicación del sistema operativo en el que se ejecuta. 
• Comparación de software de virtualización de aplicaciones : diversas máquinas virtuales portátiles y basadas en lenguajes de scripting. 
• Comparación de software de virtualización de plataformas : diversos emuladores e hipervisores que emulan ordenadores físicos completos. 
• LXC (Contenedores Linux) : un entorno para ejecutar múltiples sistemas Linux aislados (contenedores) en un único host de control Linux. 
• Implementaciones de virtualización a nivel de sistema operativo , basadas en la compatibilidad del núcleo del sistema operativo con múltiples instancias de espacio de usuario aisladas. 
• Software como servicio (SaaS) : un modelo de licenciamiento y entrega de software que aloja el software de forma centralizada y lo licencia mediante suscripción. 
• Virtualización : concepto general que consiste en proporcionar versiones virtuales de plataformas de hardware informático, sistemas operativos, dispositivos de almacenamiento, etc. 

• Sitio web oficial yrepositorios de código fuentede GitHubCoreOS,etcd,fleet,rktyCoreOS-overlay
• CoreOS en DistroWatch
• Han, Sébastien (3 de septiembre de 2013). "Primer vistazo a CoreOS" .
• Vaughan-Nichols, Steven J. (2 de julio de 2014). "CoreOS: Linux para la nube y el centro de datos" . ZDNet .
• Asay, Matt (9 de octubre de 2014). "¿Qué es CoreOS? Una amenaza existencial para los proveedores de Linux" . InfoWorld .
• Delp, Aaron; Gracely, Brian (4 de marzo de 2015). "Comprendiendo la arquitectura distribuida de CoreOS" (una charla para Alex Polvi).
• Waldon, Brian; et  al. (26 de agosto de 2014). "Arquitectura de flota de CoreOS" .
• "Ejecutando CoreOS en Google Compute Engine" . 23 de mayo de 2014.
• Larabel, Michael (18 de enero de 2015). "CoreOS pasa de Btrfs a Ext4  + OverlayFS" . Phoronix .
• Berkus, Josh (28 de mayo de 2015). "Contenedores y datos persistentes" . LWN.net .
• "Flatcar Container Linux" .