bootc

Journaux liées à cette note :

Cette note fait partie de la série de notes : "J'ai étudié et testé CoreOS et je suis tombé dans un rabbit hole 🙈".

Note précédente : "Support OCI de CoreOS (image pull & updates)".

Colin Walters, le principal développeur de libostree a initié le projet bootc en mars 2021. J'ai découvert le projet bootc en début d'année et lisant des articles liés à systemd.

La vision de bootc est assez simple : rendre la création d'images de système d'exploitation aussi simple que la création d'images de conteneurs d'applications tout en utilisant les mêmes outils. Pour avoir un peu de contexte historique, je conseille l'article lwn de juin 2024 : Making containers bootable for fun and profit

Les images bootc utilisent la même technologie de stockage que les images des container classique : OCI.

D'après ce que j'ai compris, ce type d'image bootc ne porte pas nom officiellle, elles sont nommés aussi bien "bootc image", que "bootable container image" ou "bootable OCI image".

En janvier 2025, Red Hat a transféré le projet bootc à la CNCF. Le but est de permettre à toutes les distributions de l'adopter comme standard, indépendamment de Red Hat.

Parmis les distributions qui ont adopté bootc, trois retiennent mon attention :

fedora-bootc
fedora-coreos (mais attention, cette version n'est pas encore prête à être utilisé)
Bluefin du projet Universal Blue

Au moment où j'écris ces lignes, je pense migrer d'ici quelques mois ma workstation vers une distribution Desktop bootc, probablement Bluefin, qui est déjà disponible, ou Fedora Silverblue, une fois que son support bootc sera finalisé.

J'aurai donc certainement l'occasion de tester en pratique comment créer des images bootc personnalisées.

Voici diverses ressources que j'ai trouvées concernant le support bootc pour Fedora Silverblue :

Issue dans "Fedora Atomic Desktops / SIG Issue Tracker" :
- Roadmap to Fedora Bootable Containers
Pages dans "Fedora Project Wiki" :
- Initiatives/Fedora bootc
- Changes/OstreeNativeContainerStable
Section "First step towards Bootable Containers: dnf5 and bootc" dans l'article "What’s new for Fedora Atomic Desktops in Fedora 41"

Je compte aussi tester bootc et tout particulièrement Bluefin dans le cadre de mon "Projet 26 - "Expérimentation de migration de deux utilisateurs grand public vers des laptops sous Fedora"".

Cette note fait partie de la série de notes : "J'ai étudié et testé CoreOS et je suis tombé dans un rabbit hole 🙈".

Note précédente : "L'utilisation de OSTree par Flatpak".

Le format Open Container Initiative (Docker image) utilise le media type application/vnd.oci.image.layer.v1.tar+gzip et se compose de métadonnées au format JSON accompagnées de plusieurs archives tar.gz. Ce format est beaucoup moins optimisé pour le stockage et le transfert que celui de libostree, qui utilise un système de déduplication basé sur les objets et des deltas binaires (pour en savoir plus, voir la note "2014-2018 approche alternative avec Atomic Project").

La déduplication OCI s'effectue au niveau des layers complets. Par exemple, si je build localement une image à partir du Dockerfile suivant :

# image frontend
FROM fedora:39            # layer 1
RUN dnf install -y pkg1   # layer 2 - 50Mb
COPY app.js /app/         # layer 3

Puis une seconde image avec ce Dockerfile :

# image backend
FROM fedora:39                 # layer 1
RUN dnf install -y pkg1 pkg2   # layer 4 - 100 Mb
COPY app.js /app/              # layer 3

Les layers 2 et 4 sont considérés comme différents car leurs contenus diffèrent (commandes RUN différentes). Les fichiers du package pkg1 sont donc stockés deux fois. La taille totale sur disque et lors du transfert est de 150 MB (au lieu de 100 MB avec une déduplication au niveau fichier).

Malgré cette limitation, depuis la version 42 , Fedora CoreOS utilise le support OCI de OSTree pour télécharger les mises à jour système. Ce changement constitue la première itération vers la migration de CoreOS vers bootc.

Le format OCI semble privilégié à libostree comme format d'échange car son écosystème est plus populaire : utilisation par Docker, Kubernetes, podman, disponibilité sur Docker Hub, et maîtrise généralisée du format Dockerfile.

Depuis la version 4.0.0 , podman supporte le format de compression zstd:chunked , basé sur les zstd skippable frames . Ce format permet une déduplication plus fine en découpant les layers en chunks, améliorant ainsi l'efficacité des téléchargements différentiels, bien que restant inférieur à des capacités de libostree. À noter que seul le registry quay supporte actuellement ce format — Docker Hub ne le prend pas encore en charge.

En explorant ce sujet de déduplication (qui permet de réduire la taille des données à télécharger lors des mises à jour), #JaiDécouvert bsdiff, bspatch, Rolling hash (je l'avais déjà croisé).

Note suivante : "Convergence vers Bootc".

Le 22 septembre, j'ai commencé à explorer CoreOS, sans me douter que j'allais tomber dans un tel rabbit hole 🙈.
J'ai commencé une note qui dépasse maintenant 4000 mots, et après plus de 3 semaines, je ne l'ai toujours pas publiée.

Ce soir, je reviens à la méthode itérative qui me permet de garder la motivation. J'ai décidé de découper cette note en plusieurs petites notes, accessibles depuis cette note qui fait office de sommaire.

Liste en vrac des technologies mentionnées dans ces notes : CoreOS, libostree, rpm-ostree, butane, ignition, zincati, coreos-installer, composefs, OCI, Fedora Silverblue, Atomic OS, bootc, Universal Blue, Flatpak.

Sommaire des notes en lien avec CoreOS :

#JaiDécouvert bootc (https://github.com/bootc-dev/bootc)