lxd容器

持续部署

背景

旨在实体机资源不足的条件下，使用虚拟容器进行持续部署工作。

资源充足的条件下，可快速拉起多个部署环境进行验证，例如如下情况：

• 满足多人的机器使用需求：每个组件或每个人都可拥有自己的测试环境进，可规避其他人的修改对自身的影响
• 基于 feature 的测试验证需求：针对每一个 feature ，可以进行环境部署进行验证
• 基于多分支的测试验证需求：同时有多版本和多分支的情况下，可进行不同环境的部署

同时，自动化简化了部署需要的中间过程，更加高效。

目标

系统部署条件需求：

• ubuntu18.04 系统
• 服务通过 systemd 进行管理

基于以上条件，需要选择合适的容器进行部署。

技术

此处选择 lxd 的容器进行部署

1 简介

1.1 lxd

lxd 全称是 Linux容器守护程序（Linux Container Daemon），其实就是一个提供了 REST API 的 lxc 容器管理器，可以通过 API 进行容器的管理和控制。

lxd 构建在 lxc（Linux Containers）之上。lxc提供了容器技术的基础，而 lxd则是对 lxc进行了更高级别的管理和控制，提供了更多的功能和工具。

1.2 lxc

lxc 是 Linux Container 的缩写，也就是 Linux 容器，用于通过单个 Linux 内核在受控主机上虚拟运行多个 Linux 系统。

LXC起源于cgroup和namespaces，使得进程之间相互隔离。

1、lxc 使用内核的 Cgroups 功能，来提供进程和网络空间的隔离，来替代通过创建一个完整的虚拟机来为应用程序提供隔离环境。

2、lxc 就是一种轻量级虚拟化，将 Linux 进程沙盒化，使用的是 Linux 中的 namespace 技术进行资源隔离：

• pid namespace 隔离了进程，
• mount namespace 隔离了文件系统，
• network namespace 隔离了网络

2 使用场景

lxd 的使用场景介于虚拟机和 docker 容器之间。如果需要一个完整的系统，要在这个系统里面执行较复杂的操
作，比如mount、systemctl、snap之类的，这个时候docker容器可能就无法满足，但是虚拟机又
大笨重，一台机器开几个实例，宿主机就吃不消了。也就是说在需要大量轻量虚拟机的场景下，lxd 比较合适。

为什么选择 lxd 容器而不是 docker 容器？

docker 容器是一个应用程序级容器，它将应用和其依赖环境全部打包到一个单一对象中，在不包含完整的操作系统的情况下就能运行普通应用。并且，docker 容器通常不直接运行 systemd，因为 systemd 是 Linux 系统的 init 管理器，用于启动和管理系统服务，而 docker 容器通常只运行单个应用程序。如果使用docker来进行部署，systemd管理需要单独处理。

lxd/lxc 是一个系统级别的容器，和 docker 容器最大的不同是提供了完整的操作系统虚拟化。

总结：docker 容器是面向应用程序的，而 lxd/lxc 是面向系统的，它提供了一个完整的系统。

3 基本使用

3.1 安装和初始化lxd

lxd 的实例包括容器和虚拟机，此处只介绍容器。

在 ubuntu 上通过 snap 进行安装：

①安装 snap

查看版本，看是否已安装

>snap version
snap    2.61.1
snapd   2.61.1
series  16
ubuntu  18.04
kernel  5.4.0-150-generic

若未安装

sudo apt update
sudo apt install snapd

②安装lxd

sudo snap install lxd

若错误说明已安装，更新以确保最新版本

sudo snap refresh lxd

③初始化lxd，此处使用最小化

lxd init --minimal

3.2 创建并启动容器

①创建并启动一个新的容器，ubuntu:22.04为镜像，first为容器名

lxc launch ubuntu:22.04 first

这步会慢，需要下载镜像，如果网络无法下载，可使用export和import进行导出和导入

②创建并启动容器second

lxc launch ubuntu:22.04 second

这步会快些，因为镜像已经下载过了

③拷贝容器

# 执行拷贝
lxc copy first third
# 查看容器列表，可见拷贝出来的容器third不会自动启动
lxc list
# 启动容器，此处使用restart会报错
lxc start third

④查看容器详细信息

lxc info first

3.3 配置容器

可在创建时分配资源，如内存、cpu、磁盘等

①创建容器：限制一个vCPU和192M内存，limited为容器名

lxc launch ubuntu:22.04 limited --config limits.cpu=1 --config limits.memory=192MiB

②查看配置

lxc config show limited

③查看实体机和容器中限制

# 内存
free -m
lxc exec limited -- free -m
# cpu
nproc
lxc exec limited -- nproc

④容器运行时可更新配置

# 设置配置：limited为配置名
lxc config set limited limits.memory=128MiB、
# 检查配置
lxc config show limited
lxc exec limited -- free -m

3.4 与容器交互

①命令交互

# 交互式
# 执行命令：进入交互界面
lxc exec first -- bash
# 执行命令
cat /etc/*release
# 退出交互shell
exit

# 非交互式
lxc exec first -- apt-get update
lxc exec first -- apt-get install sl -y
lxc exec first -- /usr/games/sl

②文件导入和导出

# 从 lxd 容器中拉取文件或目录到本地系统
lxc file pull <container_name>/<remote_path> [<local_path>]
# 用于将本地系统中的文件或目录推送到 lxd 容器中	
lxc file push [<local_path>] <container_name>/<remote_path>

3.5 快照管理

①创建容器first的快照clean

lxc snapshot first clean

②恢复快照

lxc restore first clean

③删除快照

lxc delete first/clean

4 常用命令

一、镜像
查看镜像：lxc image list
删除镜像：lxc image delete <fingerprint-or-alias>
导出镜像：lxc image export <image-alias> /home/exported-image.tar.xz
		 此处会生成两个文件
导入镜像：lxc image import 文件1.xz 文件2.root --alias <new-image-alias>
二、容器 	
查看容器：lxc list
创建容器：lxc launch <image-name> <container-name>
	 或：lxc launch <fingerprint> <container-name>	
容器交互：lxc exec first -- bash或者lxc shell 容器名
停止容器：lxc stop <container-name>
删除容器：lxc delete <container-name>
强制删除：lxc delete <container-name> --force
三、配置
1、设置端口映射：
lxc config device add <container-name> <device-name> proxy listen=tcp:0.0.0.0:8080 connect=tcp:127.0.0.1:80
    - proxy: 设备类型，表示端口代理。
    - listen=tcp:0.0.0.0:8080: 定义在主机上监听的地址和端口。
    - connect=tcp:127.0.0.1:80: 定义连接到容器内部的地址和端口。
2、设置磁盘目录/挂载目录：
lxc config device add <container-name> <device-name>t disk source=/host/path/path/on/host path=/container/path
3、查看所有设备：lxc config device list
四、快照
创建快照：lxc snapshot first clean
查看快照：lsx list first/lsx info first
恢复快照：lxc restore first clean
删除快照：lxc delete first/clean

实现

实际部署方案：

资源受限：只使用两个容器

容器1：作为基础安装验证

容器2：进行各组件的替换更新

资源不限制：

容器1：作为基础安装验证

容器...：针对每个feature验证时，创建新容器进行验证

参考：

1、官方文档：Canonical LXD documentation (ubuntu.com)

2、docker、LXC、LXD的区别及传统的虚拟机与操作系统虚拟化的区别_lxd容器-CSDN博客

3、LXC 和 LXD 容器总结_lxc lxd-CSDN博客