前言

在一些精简的Linux发行版里，很多时候会有无法运行需要某些依赖的程序的情况。

然而，会搭载这种精简系统的设备，一般无法重新安装系统；例如：路由器、手机等其他嵌入式设备。

而且受限于系统内核（缺少cgroup的一些高级特性等），也无法安装docker。

同时，在不同的Linux发行版下，使用的C语言标准库也不尽相同；如：glibc、musl等。

即使CPU支持程序所使用的指令集，使用glibc所编译的程序，也无法在musl环境下运行。（使用兼容层也会出现依赖问题）

容器技术分析

以下仅为个人理解，仅供参考，欢迎纠错。

  • chroot jail: 使用chroot命令以特定目录作为根目录执行程序，被执行的程序无法访问新根目录以外的文件，实现了文件系统层的隔离。（无需内核支持）
  • LXC(Linux Containers): 在chroot的基础上，追加了进程隔离、独立的网络环境。（需要内核支持）
  • Docker: 早期基于LXC实现，再在LXC的基础上，实现了镜像的逐层叠加、打包、发布，优化了应用部署流程。（同样需要内核支持）

在使用docker的过程中，我发现大部分镜像都是基于Alpine Linux；一般情况下，容器宿主机是使用glibc作为C语言标准库，而alpine则是使用musl。

这意味着，系统可以执行哪些程序，不是取决于哪个发行版系统，而具体是取决于使用哪套C语言标准库。

那么只要所使用的指令集相同，在使用musl的系统下，运行使用glibc的子系统镜像，自然也是可行的。

在Alpine下运行Ubuntu

像Alpine这样的系统，也算是非主流了。

如果要安装/运行像宝塔面板这样的傻瓜式服务器管理程序，自然是不行的；得使用Ubuntu/CentOS这样的主流系统。

那么，我非要在Alpine下运行宝塔的话，那么便要套一层Ubuntu了。

通过chroot使用LXC镜像

由于LXC是基于chroot的，自然也可以通过chroot使用LXC镜像。

  • 下载最新的Ubuntu根目录镜像（rootfs.tar.xz）

    • 注意要选择正确指令集的镜像。（以上链接为amd64架构）

  • 解压镜像，并进入chroot jail。

mkdir rootfs
tar xvf rootfs.tar.xz -C rootfs
chroot rootfs

这时，就从陌生的Alpine，进入了熟悉的Ubuntu了。

完善chroot容器

尽管进入了Ubuntu，但此时还什么都做不了；那是因为没有挂载相关的系统资源。

  • 挂载资源
mount --bind "/proc" "rootfs/proc"
mount --bind "/sys"  "rootfs/sys"

mount --bind "/dev" "rootfs/dev"
mkdir -p "rootfs/dev/pts"
mount -t devpts none "rootfs/dev/pts"

chmod 664 "rootfs/dev/random"
chmod 775 "rootfs/dev/urandom"
  • 如需要挂载宿主系统目录，同样使用mount --bind [src] [dest]即可。
  • 处理DNS、时区等杂项
rm -f "rootfs/etc/resolv.conf"
rm -f "rootfs/etc/localtime"

cp -f "/etc/resolv.conf" "rootfs/etc"
cp -f "/etc/localtime" "rootfs/etc"

到这里，Ubuntu容器已经基本可用了。

  • PS：每次开机都需要重新挂载，故需要自行编写开机启动脚本。

完善服务管理

但是由于系统不是systemd引导的，systemctl无法使用，无法管理服务。

  • 解决方案（二选一）
    • 一、使用supervisor来管理
      • 优点：Python实现，所有发行版系统都支持，只要启动supervisord，其关联的所有子项都会被自动启动。
      • 缺点：增加学习成本，要了解supervisor的配置编写。
      • 安装方法：包管理
    • 二、使用docker-systemctl-replacement替代systemctl
      • 优点：替换systemctl后，与原生systemd管理差异不大。
      • 缺点：有部分功能没实现，如status无法查看运行时输出；每一项服务都需要自己手动控制启动。
      • 安装方法：放到“/opt”或者随便哪个目录，软链接到“/usr/local/bin”即可。（或配置环境变量）

完善服务管理后，与原生Ubuntu体验没啥区别；但是需要在宿主系统，加入开机启动子系统服务的脚本。

2022.11.19 补充：方案三

前段时间无意间使用 apt 搜索了 systemctl，发现有以下结果：

systemctl/jammy 1.4.4181-1.1 all
  daemonless "systemctl" command to manage services without systemd

提供了与 docker-systemctl-replacement 同样功能的 systemctl，但部署起来更加简单。

apt purge --allow-remove-essential systemd
apt install systemctl

安装宝塔

正常流程安装即可。（不是重点）

总结

  • Linux很自由，可以在宿主系统运行n个子系统。
  • chroot仅对文件系统隔离，对于有安全性要求的环境慎用。
  • 对于使用Linux，内核又不支持使用Docker/LXC的设备，chroot可以增加不少可玩性。