Cuttlefish: arquitetura multi-tenancy

A possibilidade de ter vários locatários no Cuttlefish permite que sua máquina host inicie vários dispositivos virtuais convidados com uma única invocação de inicialização.

Essas várias máquinas virtuais do Cuttlefish podem compartilhar alguns recursos do disco do host, permitindo economizar espaço no disco. Cada máquina virtual recebe uma cobertura de sobreposição de disco distinta, que inclui as partições do Android (como super, userdata, boot). Qualquer modificação no disco do convidado é colocada em uma sobreposição de disco específica do convidado, permitindo que cada máquina virtual do Cuttlefish tenha uma visualização copy-on-write das partições do disco. À medida que cada dispositivo virtual grava mais dados na visualização do disco, os arquivos de sobreposição no disco do host aumentam de tamanho, porque capturam o delta entre o estado original e o atual.

Os arquivos de sobreposição podem ser redefinidos para retornar o disco do Cuttlefish ao estado original. Esse processo é conhecido como Powerwash.

Números de instância

Os dispositivos Cuttlefish criam e consomem recursos no host vinculado ao número da instância. Por exemplo, uma conexão adb é exposta por um soquete de servidor TCP na porta 6520 para o dispositivo Cuttlefish com número de instância 1. Quando várias instâncias são iniciadas, ele cria um soquete de servidor TCP na porta 6520 para o primeiro dispositivo, 6521 para o segundo dispositivo e aumenta o número da porta para cada dispositivo extra.

Modificar o número máximo de instâncias com suporte

Os recursos do host, como os dispositivos de rede TAP, precisam ser pré-alocados para máquinas virtuais do Cuttlefish. Por padrão, o pacote Debian cuttlefish-base (link em inglês) provisiona recursos para os números de instância de 1 a 10.

Isso pode ser mudado ao modificar num_cvd_accounts em /etc/default/cuttlefish-host-resources e reiniciar o serviço cuttlefish-host-resources executando o seguinte comando:

sudo systemctl restart cuttlefish-host-resources

Configurações canônicas

As configurações canônicas representam a configuração para dispositivos Cuttlefish no formato JSON. É possível criar arquivos JSON de configuração canônicos para descrever a configuração de vários dispositivos Cuttlefish em um cenário de vários locatários.

Veja a seguir o formato usado para arquivos JSON de configuração canônica (substitua os marcadores de posição pelas configurações do dispositivo).

{
  "common": {
    CONFIGURATIONS_APPLYING_TO_ALL_DEVICES
  },
  "instances": [
    {
      FIRST_DEVICE_CONFIGURATION
    },
    {
      NTH_DEVICE_CONFIGURATION
    }
  ]
}

Confira abaixo um exemplo de arquivo de configuração de uma configuração com dois dispositivos, um smartphone e um wearable:

{
  "instances": [
    {
      "@import": "phone",
      "vm": {
        "memory_mb": 8192,
        "setupwizard_mode": "OPTIONAL",
        "cpus": 4
      },
      "disk": {
        "default_build": "/home/username/devices/cf_x86_64_phone-userdebug"
      }
    },
    {
      "@import": "wearable",
      "vm": {
        "memory_mb": 8192,
        "setupwizard_mode": "REQUIRED",
        "cpus": 4
      },
      "disk": {
        "default_build": "/home/username/devices/cf_gwear_x86-userdebug"
      }
    }
  ]
}

Esta tabela descreve os elementos usados no exemplo de configuração com dois dispositivos:

Elemento Tipo Descrição
instances Array Matriz de objetos JSON, cada um descrevendo um único dispositivo no grupo de dispositivos multilocatários a ser iniciado.
@import String Indica o tipo de dispositivo e define valores padrão para a configuração do dispositivo. Os tipos de dispositivos compatíveis são phone e wearable.
vm Objeto Especifica as propriedades que se aplicam ao ambiente da VM específico da instância do dispositivo.
memory_mb Número A quantidade de memória a ser alocada para uma VM específica em megabytes.
setupwizard_mode String Especifica se o assistente de configuração do dispositivo será executado para o usuário na primeira execução. As opções compatíveis para o modo do assistente de configuração são DISABLED, OPTIONAL e REQUIRED.
cpus Número O número de CPUs virtuais alocadas para a VM.
disk Objeto Especifica as propriedades relevantes para localizar artefatos do sistema de arquivos usados para executar uma única instância de VM.
default_build String Caminho do sistema de arquivos local para uma pasta que contém uma imagem de dispositivo virtual Cuttlefish.

Para conferir mais exemplos de arquivos de configuração distribuídos com cvd, consulte a pasta cvd_test_configs na árvore de código do Cuttlefish.

Controlar instâncias de vários locatários

Esta seção descreve como criar e destruir dispositivos em um cenário multilocatário. É possível iniciar vários dispositivos Cuttlefish usando as seguintes opções:

  • Configuração canônica: inicie configurações personalizadas para cada dispositivo usando um arquivo de configuração JSON que descreve a lista de instâncias a serem iniciadas.
  • Imagem de convidado única: inicie vários dispositivos usando uma única imagem de convidado.

Iniciar várias VMs a partir da configuração canônica

Para criar várias VMs usando uma configuração canônica que descreve o cenário de multilocatário, invoque o comando cvd create com o prefixo de sinalização --config_file= da seguinte maneira:

cvd create --config_file=CONFIG_FILE

Veja a seguir um exemplo de invocação que faz referência a um arquivo de configuração canônico chamado /etc/phone.json.

cvd create --config_file=/etc/phone.json

Iniciar várias VMs de uma única imagem de convidado

Para iniciar vários dispositivos Cuttlefish com uma única imagem de convidado, use a flag --num_instances=N, em que N é o número de dispositivos a serem iniciados. Por padrão, os dispositivos começam com o número de instância 1.

cvd create --num_instances=N

Para mudar o número de instância inicial, siga um destes procedimentos:

  • Adicione a flag --base_instance_num=N, com N como o primeiro número de instância.

    cvd create --base_instance_num=N
    
  • Inicie o Cuttlefish com uma conta de usuário correspondente a vsoc-NN, em que NN é o número de instância base com dois dígitos. Por exemplo, para iniciar o Cuttlefish com uma conta de usuário vsoc-01, execute:

    cvd create --base_instance_num=1
    

Como parar dispositivos

Para interromper todos os dispositivos iniciados pela última invocação de cvd create, execute:

cvd stop

Para reiniciar dispositivos que foram interrompidos, execute:

cvd start

Para remover completamente um dispositivo da execução do sistema:

cvd remove