지난 주말 오래된 노트북에 Fedora Atomic Desktop을 설치했다. 이제까지 사용했던 리눅스와는 생소한 개념을 갖고 있기에 여기에 글을 정리한다.

Linux Atomic Desktops이란?

Linux Atomic Desktops은 Fedora의 Atomic Host를 통한 Atomic update 개념을 활용한다. 이 아이디어는 데스크톱을 구성하는 최소한의 것들을 변경 불가능한 것으로 취급하여 애플리케이션 업데이트 및 변경 사항을 필요한 경우 쉽게 롤백할 수 있는 개념을 적용한 것이다. 이 접근 방식은 시스템 중단을 최소화하고 시스템 수정에 대한 안정성을 강하게 만든다.

이 개념은 약 10년전 Atomic Host 개발과 함께 시작되었다.

Linux Atomic Desktop은 어떻게 동작되는가?

Atomic update

• Transaction update: 업데이트는 단일 트랜잭션으로 적용된다. 업데이트 프로세스에 문제가 발생하면 이전 상태로 롤백하여 시스템이 안정적이고 사용 가능한 상태를 유지할 수 있도록 만든다.
• Ostree: Atomic update의 핵심은 부팅 가능한 파일 시스템을 관리하는 Ostree이다. 각 업데이트는 새로운 트리로 구성되기에 롤백과 병렬 설치가 가능하다.

컨테이너화

• Flatpak: 애플리케이션은 Flatpak을 사용하여 격리된 환경에서 실행된다. 이는 애플리케이션이 시스템에 엑세스 하는 것을 제한하여 보안을 강화하고 다양한 애플리케이션들이 서로 충돌없이 다양한 버전의 라이브러리를 사용할 수 있도록 만든다.
• Podman: 복잡한 애플리케이션의 경우에는 Podman이 Docker와 유사한 방식으로 컨테이너를 실행하기에 Atomic 개념에 부합된다.

Immutable Infrastructure

• Read Only System: 코어 시스템의 파일은 읽기 전용으로 처리되고 특정 영역에서만 변경이 허용된다. 이렇게 하면 시스템 손상 및 수정의 위험이 줄어든다. 읽기 전용으로 처리되는 주요 루트 폴더는 다음과 같다.
  • /usr: 바이너리와 라이브러리가 위치하는 곳
  • /boot: 부트 로더 파일이 위치하는 곳
• 통제 가능 영역
  • /etc: ostree에서 변경사항이 추적되고 관리된다.
• 계층형 패키지: 사용자는 기본 이미지 위에 레이어 형태로 RPM 패키지를 설치할 수 있다. 이는 추적되고 Atomic하게 관리된다.

장점

• 신뢰성: 업데이트와 잠재적 충돌의 영향을 최소화하기에 데스크톱 환경의 안정성이 향상된다.
• 일관성: 각 인스턴스를다른 인스턴스와 일관성을 유지하여 소프트웨어 버전 및 동작의 불일치를 줄인다.
• 보안: 애플리케이션의 격리와 시스템 구성 요소의 변경 불가로 인해 보안을 강화한다.
• 롤백 및 재현성: 쉬운 롤백 기능과 환경을 재현하는 기능으로 관리와 문제 해결이 편리해진다.

단점

일반적으로 “컨테이너 = 복잡하다” 라고 주장하는 사람들에게는 어려울 수 있다. 근데 실제 사용해보면 사용자는 이 차이를 잘 느끼지 못한다. Flatpak을 사용해본 경험이 있다면, 전혀 다를게 없다고 느낄 수 있다.

다른 배포판은 없는가?

물론 “Immutable distro (불변 배포판)” 라는 이름으로 이런 개념이 적용된 배포판이 존재한다. 최근에는 Atomic이라는 용어를 사용하고 있다. 아래는 “Immutable distro” 목록이다.

1. Carbon OS

carbonOS는 Flatpak 및 컨테이너 우선 접근 방식을 취한다. carbonOS는 시스템 업데이트시 검증된 부팅을 제공하는 것을 목표로 한다.

2. Fedora Silverblue

Siverblue는 불변성을 갖춘 Fedora Workstation의 변형이다. (내가 사용하고 있다.)

사용자 인터페이스 및 경험은 Fedora Workstation과 변함이 없다.

Siverblue는 테스트 및 컨테이너 기반 소프트웨어 개발에 유용한 안정적인 경험을 제공하는 것을 목표로 한다. 업데이트 후 문제가 발생하면 이전 버전으로 롤백할 수 있다.

3. Flatcar 컨테이너 리눅스

Flatcar는 컨테이너 워크로드에 맞춰 커뮤니티에서 만든 리눅스 배포판이다.

컨테이너를 실행하는데 필요한 도구만 포함된 최소한의 OS 이미지가 제공된다.

4. NixOS

NixOS는 사용 가능한 가장 진보된 리눅스 배포판 중 하나이다. 패키지 관리자를 여러 운영체제에서 사용할 수 있다.

5. GUIX

GUIX는 NixOS와 비슷하지만, 안정적인 시스템 사용 및 업그레이드에 대한 제어를 위한 고급 사용자를 위해 제작되었다.

6. 바닐라 OS

Vanilla OS는 불변 OS 분야에서 최근에 진입한 기업이다. 신뢰성과 변경 불가능한 기능을 갖춘 쉬운 데스크탑 환경을 제공하는 것을 목표로 한다.

7. BlendOS

BlendOS는 다른 배포판의 모든 장점을 제공하는 것을 목표로 한다.

불변성과 업데이트에 대한 안정성을 확보하면서 RPM, DEB등 다양한 패키지를 이용해 애플리케이션을 설치할 수 있다. (개인적으로 궁금한 배포판이다.)

결론

Linux Atomic Desktops는 데스크탑 환경이 관리되고 유지되는 방식에 많은 변화를 가져다준다. 그리고 사용자에게 일관된 데스크탑 경험을 제공한다. 이 기술이 성숙해지게 되면 Linux 생태계에서 도태되고 있던 데스크탑 환경의 안정성 및 새로운 표준으로 자리매김 할 것으로 예상된다.