Coreos 的安装与配置：面向云的轻量级操作系统
技术风向标 2015-01-19
【编者的话】Coreos是一款面向云的轻量级OS，以Linux系统为基础，为了建设数据中心的需要，从Linux底层进行了内核裁减。Coreos设计之初就旨在通过轻量的系统架构和灵活的应用程序部署能力简化数据中心的维护成本和复杂度。本篇博文基于笔者对CoreOS的研究和应用的经验，详细介绍了基于Vagrant下Coreos 的安装与配置。
目前国内使用CoreOS的场景还不多，搜索CoreOS中文资料基本都大同小异。最近几日再和其它攻城狮讨论问题时，有人提出希望看到一篇介绍CoreOS和安装方面的文章，正好本人最近也在研究CoreOS，也就共享一些经验。权当抛砖引玉。
首先咱们明确一下CoreOS是用来做什么的。CoreOS也是一款OS，但它是一款面向云的轻量级OS。CoreOS是以Linux系统为基础，为了建设数据中心的需要，而从Linux底层进行了内核裁减。CoreOS提供了一系列的机制和工具来保证CoreOS组建的云环境是安全，可靠和最新的。CoreOS设计之初就定位于可以提供一种动态缩放和管理集群的能力，可以方便管理类似google 这种庞大数据中心的集群。
目前支持CoreOS的云平台有: EC2，DigitalOcean, GCE, Rackspace, Azure, Brightbox 。 支持CoreOS的虚拟化软件有：vagrant， vmware，QEMU，openstack，Eucalyptus, ISO image.
由此也可以看出国际云平台各厂商一致看好CoreOS，大有席卷互联网之势。
CoreOS有三个最重要的工具，etcd，fleet和docker。下面我们分别介绍这三款工具。
ETCD
etcd是一个开源的分布式键值对存储工具。在每个CoreOS节点上面运行的etcd，共同组建了CoreOS集群的共享数据总线。etcd可以保证CoreOS集群的稳定，可靠。当集群网络出现动荡，或者当前master节点出现异常时，etcd可以优雅的进行master节点的选举工作，同时恢复集群中损失的数据。
分布在各个CoreOS节点中的app，都可以自由的访问到etcd中的数据。最常见的场景就是etcd存储cluster的metadata，cache setting, cluster logging, feature flags等。
etcd有如下的功能：
- 简单可靠，API丰富(支持http，jason)
- 支持客户端通过SSL认证，保证安全性
- 每个实例可以支持每秒1000次写操作
- 基于RAFT协议完成分布式操作
- 通过http轮询，监听网络变化
FLEET
Fleet是管理CoreOS和部署app的工具。
有了fleet，你就可以把整个CoreOS集群当做一台节点来处理。Fleet鼓励用户将应用都封装成轻量级的服务，这些服务很容易在集群中进行管理和部署。
devops team通过fleet，就可以集中精力来关注app应用，而不用关心基础环境如何，哪个container应该部署在哪台节点上。如果你的app需要5个container同时运行，fleet将保证这5个container在集群中同时运行。如果某台节点出现异常，或者需要重启更新，fleet也会将此台节点上面的container转移到其他节点上。
而这些都是automatic的！ 运行和管理container就是这样so easy！
Fleet的功能如下：
- 在当前CoreOS集群中随机部署docker container
- 在集群中跨主机进行服务分发
- 负责维护集群中的服务实例，当服务实例异常时，重新进行任务调度来恢复服务
- 发现集群中的各个节点
- 自动SSH到其它节点来执行job
Fleet再进行任务调度时，就会读取etcd存储的数据。下图就是Fleet的任务调度流程图：
Docker
Docker是一个轻量级的虚拟化工具。使用Docker可以进行应用的快速部署。
以上介绍了CoreOS的主要工具，下面我们介绍一下如何使用CoreOS。因为支持CoreOS的平台很多，这里无法一一列出所有平台的安装方式，我们选取了应用最多的vagrant+CoreOS方案进行安装介绍，如果需要了解其他平台的安装方式，请参考https://CoreOS.com/
在进行安装和配置CoreOS之前，我们需要准备一台Linux实体机，注意一定是实体机，因为使用vmware虚拟出的Linux操作系统会和vagrant不兼容，造成失败。(这不难理解，毕竟真正的数据中心不可能在windows平台上面跑虚拟机....)
下面我们开始进行安装：
首先安装vagrant。推荐使用ubuntu 64bit。访问http://www.vagrantup.com/downloads.html下载deb安装文件。
1、安装vagrant后，git vagrantfile。
git clone https://github.com/CoreOS/CoreOS-vagrant.git cd CoreOS-vagrant
2、修改config.rb和user-data。
config.rb文件：
# Size of the CoreOS cluster created by Vagrant $num_instances=3 # Official CoreOS channel from which updates should be downloaded $update_channel='stable'
user-data文件：
首先我们需要获取一个新的token：执行 curl http://discovery.etcd.io/new，会得到一个类似https://discovery.etcd.io/5480377e1e51f25e11dd78f525ba1122的地址。把这个地址替换
user-data文件： discovery: https://discovery.etcd.io/<token> 替换为： discovery: https://discovery.etcd.io/5480377e1e51f25e11dd78f525ba1122
替换后的user-data文件应该是类似于：
coreos: etcd: # generate a new token for each unique cluster from https://discovery.etcd.io/new # WARNING: replace each time you 'vagrant destroy' discovery: https://discovery.etcd.io/5480377e1e51f25e11dd78f525ba1122 addr: $public_ipv4:4001 peer-addr: $public_ipv4:7001 fleet: public-ip: $public_ipv4 units: - name: etcd.service command: start - name: fleet.service command: start
现在执行：vagrant up --provision。
这时，vagrant就开始启动并且开始自动下载CoreOS最新版本。目前CoreOS版本迭代非常快，基本一周会有一个新版本。
注意：
在下载完成后，vagrant会自动进行镜像哈希值校验。有的ubuntu没有安装哈希计算工具，这个时候vagrant会报错，提示计算工具找不到，此时单独安装然后再次执行vagrant up --provision即可。
等看到启动完成后，CoreOS集群就已经启动完毕了。输入vagrant ssh core-01 -- -A 就可以登录到CoreOS集群了，执行：fleetctl list-machines 就会看到所有三台节点。
