Oracle发布开源的容器工具集，包含使用Rust编写的新容器运行时环境

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• Daniel Bryant

摘要：

Oracle发布了三个开源的容器工具集，包括Smith，遵循OCI镜像规范的容器构造器，它能创建只包含可执行内容及其依赖的“微容器”；Crashcart，微容器调试工具以及Railcar，基于Rust的容器运行环境，它实现了OCI运行时规范。

Oracle发布了三个开源的容器工具集，包括Smith，遵循开放容器计划（Open Container Initiative，OCI）镜像规范的容器构造器，它能创建只包含可执行内容及其依赖的“微容器（microcontainer）”；Crashcart，微容器调试工具，它允许运维人员将Linux二进制文件的镜像旁加载（sideload）到已有的容器中；Railcar，基于Rust的容器运行环境，它实现了OCI运行时规范。

Vish Abrams在Oracle开发人员博客的一篇文章上写道，Oracle目前正在使用容器运行其云服务的很多组件。在开发和运维生产环境的这些容器时，他们学到了很多的经验，并相应地创建了一些工具，现在它们基于Universal Permissive Licence 1.0和Apache License 2.0双重协议进行了开源，代码可以从GitHub上得到。

作为发布这些工具的前奏，Abrams在Oracle开发人员博客上还写过一篇额外的文章，名为“ Microcontainer Manifesto以及完成任务的合适工具”，他认为容器的标准构建流程“对于开发人员非常理想，但是所形成的容器镜像使运维人员的工作非常困难”。当Oracle两年前开始在容器技术方面进行投资时，他们定义了提升运行时容器“稳定性和安全性”的核心目标。尽管这是Oracle第一次官方宣布其容器技术，但是博客中提到自从这项工作开展以来，他们容器实现的稳定性和安全性得到了大幅度的提升。

Abrams讨论了Docker容器在构建时将整个Linux操作系统（OS）放到容器镜像中所带来的问题。具体来讲，这会导致：较大的镜像，变成这么庞大的镜像只是为了引入必要的层，使其变得可管理；权限封装——让应用运行在整个Linux用户空间中，这样会带来潜在攻击的风险；漏洞管理——标准的构建流程让我们很难确定某个容器是否需要升级，因为容器实际使用的依赖文件难以确定。需要注意的是，这里面所述的很多问题在现有的容器系统中已经解决了，比如使用特定OS的容器以及scratch容器；启用用户命名空间（User Namespace）以及Linux核心安全模块，比如AppArmor；对容器镜像使用静态漏洞扫描器进行安全扫描，比如使用CoreOS的Clair。

Oracle为了解决在生产环境下所面临的问题，定义了名为微容器的概念（Iron.io和JBoss业已使用过这个术语，不要与其混淆）。具体来讲，微容器：

• 只包含一个可执行文件及其依赖，没有shell和init进程
• 使用只读的root文件系统运行，没有分层和Overlayfs（写入是隔离的，通过卷mount来进行处理）
  
  • 所有的临时文件放在/run中，所有的持久化写入（日志文件和数据文件）放到/write中
  • 需要针对每个容器修改的配置文件放到/read中，它可以通过卷mount或Kubernetes configmap来修改
• 没有用户和组文件系统所有权的功能——所有的内容都归一个用户拥有和读取
• 没有文件系统时间戳（timestamp）和功能（capabilities）
• 可以重复生成，每次都会生成相同的镜像
• 能够部署到不同的节点上，没有特定的镜像仓库的概念。

为了简化微容器的构建，Oracle发布了Smith，这是一个使用Golang编写的容器构建工具。这个工具可以通过yum仓库和（可选）RPM文件来构建微容器。另外，它还可以“微化（micro-ize）”已有的Docker容器，在开发阶段，开发人员能够使用非常友好的Docker工具来构建容器，而在生产部署的时候，Smith能够将这个容器转换为微容器。Smith按照标准OCI格式来构建镜像，但是它也可以通过Docker仓库上传和下载镜像。

微容器在针对生产环境的使用执行完微小化操作之后，对运维人员来说诊断和修复问题会变得很有挑战性，这主要是因为缺少OS工具。大多数的调试可以通过宿主机器完成，但有时需要以容器的视角来查看文件系统。针对这种使用场景，Oracle创建了Crashcart。Crashcart允许旁加载（side-loading）一组Linux二进制文件到正在运行的容器中，这样做的目的主要是探查和调试。关于旁加载二进制文件为何如此困难，以及Crashcart如何克服这些困难的，可以参考"Hardcore Container Debugging"这篇博客文章。

Oracle发布的第三个工具是Railcar，基于Rust的OCI运行时规范实现。它非常类似于参考实现runc，但是它完全是使用Rust实现的，为了“内存安全，避免垃圾收集或多线程带来的损耗”。Abrams指出尽管Go在构建系统工具和CLI方面很有用，但是“Go对于容器运行时来说却并不是好的可选语言”，其中的问题包括与命名空间的交互（在最近的Weaveworks博客文章上有所提及）。关于Railcar开发的更多信息可以参见Oracle开发人员博客"使用Rust构建容器运行时环境"。

这些工具发布的更多信息可以参考Oracle开发人员博客和 Oracle的GitHub账号。

查看英文原文：Oracle Releases Open Source Container Utilities, Including A New Container Runtime Written in Rust