CoreOS coreos-assembler文档
荣涛 2021年11月24日

文档修改日志

日期 修改内容 修改人 备注
2021年11月24日 创建FCOS 荣涛
2021年11月25日 cosa命令行 荣涛
2021年11月29日 buildextend 荣涛
2021年12月3日 cosa run 荣涛

引言

简言之，有一个容器，可以用docker或者podman pull下来，几个链接如下：

  • fedora-coreos-pipeline
  • https://quay.io/
  • quay.io/coreos-assembler/coreos-assembler

coreos-assembler/被安装在容器中的/usr/lib/coreos-assembler目录下，使用cosa shell命令进入容器。

创建Fedora CoreOS

  • Building Fedora CoreOS

1. 创建流程图

下图显示使用COSA 创建Fedora CoreOS的流程：

2. 开始：先决条件

官网上Building Fedora CoreOS使用podman，我的环境podman装不上，我用的docker。

然而，最主要的先决条件是理解coreos-assembler是如何生成磁盘镜像的，并且，以可维护的方式创建它们需要访问虚拟化——具体来说是/dev/kvm。

如果你在KVM 虚机中运行，可以尝试使能nested virt，简述为下面指令：

$ cat /sys/module/kvm_intel/parameters/nested
Y

下面有一些云选项提供给裸金属或者nested virt，如：

  • Packet
  • GCE nested virt
  • EC2 i3.metal instances
  • IBM Bare Metal

此外，在Kubernetes内完全支持运行coreos-assembler；Fedora CoreOS流水线在OpenShift 中作为一个私有的裸金属集群pod中运行coreos-assembler，这个pod中挂载了/dev/kvm。查看fedora-coreos-pipeline源代码和guide to run COSA using nested virt with OpenShift in GCP.

3. 下载Docker容器

$ podman pull quay.io/coreos-assembler/coreos-assembler

我用的：

$ docker pull quay.io/coreos-assembler/coreos-assembler
Using default tag: latestlatest: Pulling from coreos-assembler/coreos-assembler
0c2ae48d4544: Pull complete
92e54902f7e4: Pull complete
6051e78b771d: Pull complete
20086a808f59: Pull complete
16c748d7b474: Pull complete
64611d28061f: Pull complete
a2e5a49d1652: Pull complete
8828cffada3f: Pull complete
b46fd9827bd5: Pull complete
7e4680a05da4: Pull complete
595650b13b9d: Pull complete
a2273e4bd4fa: Pull complete
be9cd0230faf: Pull complete
6261502e6232: Pull complete
Digest: sha256:5b255b58da05810dd077ba0be9967ca8bd9c1a23cc9786835bf48cbf6c68057c
Status: Downloaded newer image for quay.io/coreos-assembler/coreos-assembler:latest
quay.io/coreos-assembler/coreos-assembler:latest

查看镜像：

$ docker images
REPOSITORY                                  TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
quay.io/coreos-assembler/coreos-assembler   latest    bfd1d8866cea   9 hours ago     7.04GB
quay.io/coreos/butane                       release   53539920e69e   3 months ago    6.51MB

4. 创建工作目录

$ mkdir fcos
$ cd fcos

我的目录/home/rongtao/fcos。

5. 定义bash昵称，运行cosa

写一个bash脚本运行容器，有一些需要调整的参数。

需要使用non-root执行。

cosa() {env | grep COREOS_ASSEMBLERlocal -r COREOS_ASSEMBLER_CONTAINER_LATEST="quay.io/coreos-assembler/coreos-assembler:latest"if [[ -z ${COREOS_ASSEMBLER_CONTAINER} ]] && $(podman image exists ${COREOS_ASSEMBLER_CONTAINER_LATEST}); thenlocal -r cosa_build_date_str="$(podman inspect -f "{{.Created}}" ${COREOS_ASSEMBLER_CONTAINER_LATEST} | awk '{print $1}')"local -r cosa_build_date="$(date -d ${cosa_build_date_str} +%s)"if [[ $(date +%s) -ge $((cosa_build_date + 60*60*24*7)) ]] ; thenecho -e "\e[0;33m----" >&2echo "The COSA container image is more that a week old and likely outdated." >&2echo "You should pull the latest version with:" >&2echo "podman pull ${COREOS_ASSEMBLER_CONTAINER_LATEST}" >&2echo -e "----\e[0m" >&2sleep 10fifiset -xpodman run --rm -ti --security-opt label=disable --privileged                                    \--uidmap=1000:0:1 --uidmap=0:1:1000 --uidmap 1001:1001:64536                          \-v ${PWD}:/srv/ --device /dev/kvm --device /dev/fuse                                  \--tmpfs /tmp -v /var/tmp:/var/tmp --name cosa                                         \${COREOS_ASSEMBLER_CONFIG_GIT:+-v $COREOS_ASSEMBLER_CONFIG_GIT:/srv/src/config/:ro}   \${COREOS_ASSEMBLER_GIT:+-v $COREOS_ASSEMBLER_GIT/src/:/usr/lib/coreos-assembler/:ro}  \${COREOS_ASSEMBLER_CONTAINER_RUNTIME_ARGS}                                            \${COREOS_ASSEMBLER_CONTAINER:-$COREOS_ASSEMBLER_CONTAINER_LATEST} "$@"rc=$?; set +x; return $rc
}

根据我的环境，我做出了一些小的改动，因为我使用docker，和podman不完全兼容。

6. 执行指令

首先，指令cosa需要使能：

$ source cosa.sh

然后，就可以添加参数地在bash下运行这个命令。

7. 初始化

首先需要从GitHub上克隆配置，需要新建一个空文件夹，并进入：

$ mkdir fcos
$ cd fcos
$ cosa init --branch stable https://github.com/coreos/fedora-coreos-config

我在Gitee上放了上面github仓库的镜像https://gitee.com/rtoax/fedora-coreos-config。

克隆的仓库将在`$PWD/src/config/目录中。

7.1. 源

有如下几个源：

          https://kojipkgs.fedoraproject.org/repos-dist/coreos-pool/latest/x86_64/Packages/https://repo.huaweicloud.com/fedora/releases/35/Everything/x86_64/os/Packages/https://dl.fedoraproject.org/pub/fedora/linux/releases/35/Everything/x86_64/os/Packages/https://repo.huaweicloud.com/fedora/updates/35/Everything/x86_64/Packages/https://dl.fedoraproject.org/pub/fedora/linux/updates/35/Everything/x86_64/Packages/https://repo.huaweicloud.com/fedora/updates/testing/35/Everything/x86_64/Packages/
https://dl.fedoraproject.org/pub/fedora/linux/updates/testing/35/Everything/x86_64/Packages/https://repo.huaweicloud.com/fedora/updates/35/Modular/x86_64/Packages/
https://dl.fedoraproject.org/pub/fedora/linux/updates/35/Modular/x86_64/Packages/https://repo.huaweicloud.com/fedora/updates/testing/35/Modular/x86_64/Packages/
https://dl.fedoraproject.org/pub/fedora/linux/updates/testing/35/Modular/x86_64/Packages/

在coreos-assembler源码中对应命令行shell脚本为cmd-init，简言之，该脚本使用git命令克隆一个fedora coreos配置仓库。

8. 下载RPMs

首先，取所有元数据和数据包：

$ cosa fetch
Run docker run
+ docker run --rm -ti --security-opt label=disable --privileged -v /home/rongtao/test-os/coreos-assembler/fcos/a.test:/srv/ --device /dev/kvm --device /dev/fuse --tmpfs /tmp -v /var/tmp:/var/tmp --name cosa quay.io/coreos-assembler/coreos-assembler:latest fetch
Config commit: f1962b51d501262580ec55972f6ca2fc7d3da9e6
[此处省略很多行]
Installing 400 packages:NetworkManager-1:1.32.12-2.fc35.x86_64 (fedora-coreos-pool)NetworkManager-cloud-setup-1:1.32.12-2.fc35.x86_64 (fedora-coreos-pool)NetworkManager-libnm-1:1.32.12-2.fc35.x86_64 (fedora-coreos-pool)NetworkManager-team-1:1.32.12-2.fc35.x86_64 (fedora-coreos-pool)[此处省略很多行]
Input state hash: 5b11f395b70439126f1918f57526cee46a834102e19cf4930588d46302498c7c
Will download: 400 packages (546.1?MB)
⠤ Downloading from 'fedora-coreos-pool'  45% [█████████░░░░░░░░░░░] (29m)

9. 创建

然后进行创建：

$ cosa build

此步骤需要耐心等待，需要时间较长。

每一次build都会在$PWD/builds/中创建一个新的文件夹，包含生成的OSTree提交（tar压缩文件）和qemu虚拟机镜像。

下一步，再次运行cosa build，确保没有再次更改。你可以再次运行cosa fetch检测RPMs更新。

在coreos-assembler源码中对应命令行shell脚本为cmd-fetch

10. 运行

$ cosa run

这将启动builds/latest下的QEMU镜像。它使用-snapshot，所以任何改动都将在你退出qemu后消失。使用Ctrl-a x退出，Ctrl-a ?查看更多选项。

使用cosa run --devshell-console独占shell显示所有日志。

11. 自定义运行

运行r任意位置的qcow2：

$ cosa run --qemu-image ./coreos-style.qcow2

此外，可能在运行镜像的时候传递自定义的ignition配置文件，要求使用子命令kola qemuexec:

$ cosa kola qemuexec --ignition ./ignition.json --ignition-direct --qemu-image ./coreos-style.qcow2

具体帮助信息参见cosa kola qemuexec --help。

12. 生成ISO

参见命令buildextend-live对应章节。

13. 可能遇到的问题

13.1. cosa fetch

分支 问题
stable linux-firmware-20210919-125.fc35.noarch.rpm
rhcos-4.6 NetworkManager-1:1.22.14-1.fc32.x86_64
rhcos-4.7 NetworkManager-1:1.26.4-1.fc33.x86_64
rhcos-4.8 NetworkManager-1:1.26.6-1.fc33.x86_64
rhcos-4.9

cosa fetch将下载repomd.xml文件，注意在https://github.com/coreos/fedora-coreos-config中链接已经失效，需要修改为：

仓库中的URL已经失效，
失效URL：https://dl.fedoraproject.org/pub/
重定位到：https://archives.fedoraproject.org/pub/archive/

为了简化上面的问题，执行下面的脚本进行URL替换：

#!/bin/bash
# Rong Tao
# 2021.11.25from_url="https://dl.fedoraproject.org/pub/"
to_url="https://archives.fedoraproject.org/pub/archive/"files=`sudo grep -rl "https://dl.fedoraproject.org/pub/" | grep repo`for f in $files
dosed "s/https:\/\/dl.fedoraproject.org\/pub\//https:\/\/archives.fedoraproject.org\/pub\/archive\//g" -i $f
done

13.1.1. cannot update repo ‘fedora-updates’

$ cosa fetch
Run docker run
+ docker run --rm -ti --security-opt label=disable --privileged -v /home/rongtao/test-os/coreos-assembler/fcos/a.test:/srv/ --device /dev/kvm --device /dev/fuse --tmpfs /tmp -v /var/tmp:/var/tmp --name cosa quay.io/coreos-assembler/coreos-assembler:latest fetch
Config commit: 8ee685de4336f856df18bf2edb12d7e76ae79c43
Using manifest: /srv/src/config/manifest.yaml
Committing fedora-coreos-config-overlay-05core: /srv/src/config/overlay.d/05core ... b051dd01da43793dafbf7b43871369c5f5fc4a385e7e52d197112af977be9a6c
Committing fedora-coreos-config-overlay-08nouveau: /srv/src/config/overlay.d/08nouveau ... a038f599e14a87ddfd41057137755c3aae56b6025f915fc172af97d0c137f168
Committing fedora-coreos-config-overlay-09misc: /srv/src/config/overlay.d/09misc ... a5f9323b6d1659ecf9418c82a5ce964cb568d7c45c4f1cd936c34b67cbc0e37b
Committing fedora-coreos-config-overlay-10coreuser: /srv/src/config/overlay.d/10coreuser ... 4b5df802bc38436cce7e678aa72b106ee1ce0af96c72a9f385135a4a4b9d0ce1
Committing fedora-coreos-config-overlay-14NetworkManager-plugins: /srv/src/config/overlay.d/14NetworkManager-plugins ... faf5ad65722897da7e0d693d7b4977952e5cf40700c0c7fccf0b28db848f3dca
Committing fedora-coreos-config-overlay-15fcos: /srv/src/config/overlay.d/15fcos ... d5de83ffd89156e331b8933aa8b3b28932e672cf4395fffed51d54c3ec138c46
Committing fedora-coreos-config-overlay-20platform-chrony: /srv/src/config/overlay.d/20platform-chrony ... 9bc640c6e4749c9d2b4223e7e29c66ad6db0d98eb72fb11b190e7ae917d69b5b
Running: rpm-ostree compose tree --repo=/srv/tmp/repo --touch-if-changed /srv/tmp/treecompose.changed --cachedir=/srv/cache --unified-core /srv/tmp/override/coreos-assembler-override-manifest.yaml --download-only
0 metadata, 0 content objects imported; 0 bytes content written
rpm-ostree version: 2021.13
No previous commit for fedora/x86_64/coreos/bodhi-updates
Enabled rpm-md repositories: fedora fedora-updates fedora-modular fedora-updates-modular
⠉ Updating metadata for 'fedora'  95% [███████████████████░] (0s) Updating metadata for 'fedora'... done
⠉ Updating metadata for 'fedora-updates'  87% [█████████████████░░░] (1s) Updating metadata for 'fedora-updates'... done
error: Updating rpm-md repo 'fedora-updates': cannot update repo 'fedora-updates': Yum repo downloading error: Downloading error(s): repodata/9a011f78a635d685046799c26bf5535db37aa9fcba981b10b45b00aad118c648-primary.xml.zck - Cannot download, all mirrors were already tried without success; repodata/aa482bfd3a0fed676f370cec186dc26b8c79e231e54343faf8292b4d29434968-filelists.xml.zck - Cannot download, all mirrors were already tried without success; Last error: Curl error (28): Timeout was reached for https://archives.fedoraproject.org/pub/archive/fedora/linux/updates/31/Everything/x86_64/repodata/9a011f78a635d685046799c26bf5535db37aa9fcba981b10b45b00aad118c648-primary.xml.zck [Operation too slow. Less than 1000 bytes/sec transferred the last 30 seconds]
+ rc=1
+ set +x

上面下载的文件不存在，参考网址

9a011f78a635d685046799c26bf5535db37aa9fcba981b10b45b00aad118c648-primary.xml.zck 不存在
5dd866cf6ce0e21f428b6c5bf4eabee65719b72c8cc279393125e79b34fdae31-primary.xml.zck 存在
aa482bfd3a0fed676f370cec186dc26b8c79e231e54343faf8292b4d29434968-filelists.xml.zck 不存在
d601f9ef02bca6948263031733c69a1dbdc8ad11750d4e8dbd91256d775ecaf5-filelists.xml.zck 存在

上面下载的文件存在，但下载超时，参考网址

9a011f78a635d685046799c26bf5535db37aa9fcba981b10b45b00aad118c648-primary.xml.zck

注意，在初始化过程中要指定fedora coreos config的分支：cosa init --branch stable，因为默认是个测试分支。

13.1.2. 不存在的rpm包

RPM包repo网址

还是cosa fetch阶段，提示错误：没有Packages/l/linux-firmware-20210919-125.fc35.noarch.rpm。在网页上查看，也是找不到这个rpm包。

可以尝试初始化阶段指定别的分支试试。在初始化阶段使用特定发布的分支：

$ cosa init --branch rhcos-4.9 https://gitee.com/rtoax/fedora-coreos-config

但是这个问题并没有得到解决。我又换了一个分支rhcos-4.6，遇到了下面的问题。

13.1.3. Couldn’t find locked package

$ cosa init --branch rhcos-4.6 https://gitee.com/rtoax/fedora-coreos-config
[...]
rpm-ostree version: 2021.13
No previous commit for fedora/x86_64/coreos/testing-devel
Enabled rpm-md repositories: fedora-coreos-pool fedora fedora-updates
Updating metadata for 'fedora-coreos-pool'... done
Updating metadata for 'fedora'... done
Updating metadata for 'fedora-updates'... done
Importing rpm-md... done
rpm-md repo 'fedora-coreos-pool'; generated: 2021-11-24T21:43:31Z solvables: 14546
rpm-md repo 'fedora'; generated: 2020-04-22T22:22:36Z solvables: 55327
rpm-md repo 'fedora-updates'; generated: 2021-05-25T01:50:03Z solvables: 27535
error: Couldn't find locked package 'NetworkManager-1:1.22.14-1.fc32.x86_64' (pkgs matching NEVRA: 0; mismatched checksums: 0)

如果是rhcos-4.6分支，将提示NetworkManager-1:1.26.4-1.fc33.x86_64

用coreos-assembler自定义CoreOS

  • Using coreos-assembler to build custom FCOS derivatives

文章中的意思是，coreos-assembler是专门为Fedora CoreOS打造的工具。维护一个定制的操作系统构建是一项不容小觑的任务。但是，我们将努力记录更改，并保持 coreos-assembler 相对稳定。

CoreOS-assembler 用于构建 RHEL CoreOS，但是 CoreOS-assembler 目前不是 Red Hat 产品。

使用CoreOS Assembler

Working with CoreOS Assembler

1. 理解 config git：COREOS_ASSEMBLER_CONFIG_GIT

理论上，coreos-assembler将生成OSTree 提交和磁盘镜像绑定到一个独立的建立模式中。建立目标被config git定义，存放在src/config中（相对于build目录）。

我们可以使用环境变量COREOS_ASSEMBLER_CONFIG_GIT，例如：

$ export COREOS_ASSEMBLER_CONFIG_GIT=/path/to/github.com/coreos/fedora-coreos-config/
$ cosa init --force /dev/null
$ cosa fetch && cosa build

否则你需要执行$ cosa init https://github.com/coreos/fedora-coreos-config才行。

2. config git组件

2.1. manifest.yaml

为了生成OSTree commits，CoreOS Assembler使用manifest.yaml文件：一个rpm-ostre或者treefile，它大部分可以归结为一个 rpm 列表和一组 rpm-md 仓库。

它也支持postprocess进行人工修改。查看rpm-ostree的文档Treefile format reference。

2.2. overlay.d/

通过在overlay.d/下创建子目录，coreos-assembler也支持嵌入架构依赖的配置文件和脚本。每个子目录都是通过OSTree commits添加，以字母顺序排序。建议使用以字母为前缀的名称，如05core, 10extras。非目录将会被忽略。例如，README.md文件就被忽略了。

2.3. image.yaml

这个YAML文件配置输出的磁盘镜像，支持的keys有：

  • size：以GB为单位的云镜像需求的大小；
  • extra-kargs：内核命令行参数列表；
  • include：包含另一个yaml文件，列出的值将被扩展。其他类型，源配置文件中的优先级高。

3. 修改config git配置

首先你可以扩展镜像大小，修改src/config/image.yaml即可，然后再次运行cosa build，并且得知OSTree commit没有变化，但是一个新的镜像将在builds中生成，当你运行cosa run时，将会生成这个镜像。

另外，尝试编辑src/config/manifest.yaml，添加或移除packages。你也可以添加本地rpm-md file:///仓库。

4. 使用overrides

开发速度取决于编辑-编译-调试这个周期。coreos-assembler支持overrides/子目录，允许容易的覆盖在基础OS上本地生成的内容。

overrides/子目录下级目录：

  • overrides/rootfs
  • overrides/rpm

假如你想修改ostree 和 ignition-dracut，看这个github上的pull requestPR，增加了make install DESTDIR=支持。总体上，上游建立的系统支持。

具体的，如果/path/to/cosa-workdir时你运行cosa init的目录，那么在项目编辑之后，为新添加的组件执行下面的命令：

$ make install DESTDIR=/path/to/cosa-workdir/overrides/rootfs

这将安装文件到/path/to/cosa-buildroot/overrides/rootfs/usr/bin/ostree。然后，可以在cosa工作目录执行cosa build，覆盖合并。

你也可以选择overrides/rpm目录接收建立前的RPMs包。当你想在任意位置搭建二进制RPM，或者你想通过官方的建立流程，这可能是比较好的选择。如果任何RPMs包已经存在，那么coreos-assembler将自动执行createrepo_c并且确保它将被用于构建。

未来，coreos-assembler可能也会支持一些overrides/src。

5. 使用cosa run --bind-ro更快的迭代

Using cosa run --bind-ro for even faster iteration

$ cosa run --bind-ro ~/src/github/containers/podman,/run/workdir

$ cd ~
$ cosa run \--qemu-image src/fcos/build/latest/x86_64/fedora-coreos-*.x86_64.qcow2 \--bind-ro src/github/containers/podman,/run/workdir

TODO

6. 使用host的二进制

$ make
$ install -D -m 0755 bin/amd64/ignition /path/to/cosadir/overrides/initramfs/usr/bin/ignition
$ cd /path/to/cosadir
$ cosa buildinitramfs-fast
$ cosa run --qemu-image tmp/fastbuild/fastbuildinitrd-fedora-coreos-qemu.qcow2

7. 使用不同的CA证书

如果你需要访问host上的CA证书，例如，当你需要访问不是公共的私有git仓库，你可以使用环境变量COREOS_ASSEMBLER_CONTAINER_RUNTIME_ARGS挂载挂载host证书

注意：共享/etc/pki/ca-trust可能会被SELinux阻塞，所以你可能必须使用一个带有system_u:object_r:container_file_t:s0内容的文件夹。具体请参考SELinux。

$ export COREOS_ASSEMBLER_CONTAINER_RUNTIME_ARGS='-v /etc/pki/ca-trust:/etc/pki/ca-trust:ro'
$ cosa init https://github.com/coreos/fedora-coreos-config.git
$ cosa fetch && cosa build

8. 在谷歌计算平台上基于OpenShift运行CoreOS Assembler

Running CoreOS Assembler in OpenShift on Google Compute Platform

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:labels:run: cosaname: cosa
spec:containers:- args:- shell- sleep- infinityimage: quay.io/coreos-assembler/coreos-assembler:latestname: cosaresources:requests:# Today COSA hardcodes 2048 for launching VMs.  We could# probably shrink that in the future.memory: "3Gi"devices.kubevirt.io/kvm: "1"limits:memory: "3Gi"devices.kubevirt.io/kvm: "1"volumeMounts:- mountPath: /srvname: workdirvolumes:- name: workdiremptyDir: {}restartPolicy: Never

CoreOS Assembler命令行参考

Coreos Assembler Command Line Reference

下面介绍cosa在CoreOS Assembler容器中的子命令。可以查看--help帮助信息

1. 主要命令

名称 描述
build 使用已经获取的包构建OSTree和人工镜像
clean 删除所有人工构建
fetch 取并注入最新的包
init 构建当前目录，并下载给定git repo
kola 使用kola运行测示例
list 列出可用的本地构建
run 用Qemu运行一个Core OS实例
shell 进入Coreos-Assembler容器shell
virt-install 用libvirt安装一个CoreOS

下面的命令仅仅做部分的重建。

  • build-fast：从已经存在的镜像创建一个qcow2镜像，并更新ostree提交。
  • buildinitramfs-fast：从已经存在的构建中创建一个新的qcow2镜像文件，并且更新initramfs。

2. buildextend 命令

coreos-assembler

默认情况，build命令将构建一个OSTree和一个QEMU镜像。下面的命令给出了额外选项。

2.1. buildextend-live 生成Live ISO

cmd-buildextend-live

# 1. 先执行下面命令
$ cosa buildextend-metal4k
# 2. 生成ISO文件
$ cosa buildextend-live --build 35.20211129.1.0.

2.2. buildextend-{dasd,metal,metal4k,qemu}

2.3. buildextend-{aliyun,aws,azure,digitalocean,exoscale,gcp,vultr}

2.4. buildextend-{azurestack,ibmcloud,openstack,vmware}

2.5. {aliyun,aws}-replicate

附录

1. coraos-assembler的安装

TODO

2. 构建cosa容器

TODO

参考链接

  • https://coreos.github.io/coreos-assembler/
  • Build your own distribution based on Fedora CoreOS
Copyright (C) CESTC Com.

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