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Partition Updates	concept	Operating System Updates Reliability A/B Testing	public-cloud-learning-sessions-eks-optimization-part-2-of-3-running-containers-w	2026-04-24

Partition Updates（分区镜像更新）

分区镜像更新是一种操作系统原子更新策略，通过 A/B 双分区设计，在线下载新版本镜像到非活动分区，重启后切换激活，确保更新过程的原子性和系统一致性。

核心设计

┌─────────────────────────────────────────────┐
│  磁盘布局                                    │
│  ┌──────────┐  ┌──────────┐  ┌──────────┐  │
│  │ 分区 A   │  │ 分区 B   │  │ Data Vol │  │
│  │ (活动)   │  │ (备用)   │  │ (数据卷)  │  │
│  │ OS v1.0  │  │ OS v1.1  │  │ 容器镜像  │  │
│  │ 正在运行 │  │ 空闲     │  │ 持久数据  │  │
│  └──────────┘  └──────────┘  └──────────┘  │
└─────────────────────────────────────────────┘

更新流程：

1. 下载新版本镜像到备用分区（分区 B）
2. 验证镜像完整性（哈希校验 + 签名验证）
3. 更新引导配置，指向新分区
4. 重启系统
5. 固件/引导加载程序从新分区启动
6. 新分区变为活动分区，旧分区变为备用分区

优势

• 原子性：更新要么完全成功，要么系统回退到原状态，不存在"半更新"状态
• 回滚能力：如果新版本启动失败，可手动或自动回滚到旧分区
• 零停机更新：无需停止正在运行的工作负载即可下载和准备新版本
• 一致性保证：切换前已完成新镜像验证，确保启动后的系统状态可预测
• 适用于关键系统：电信、金融、工业控制系统等不能容忍更新失败的业务

与传统包管理更新的对比

维度	包管理更新（apt/yum）	分区镜像更新（A/B）
原子性	非原子（可能中断于中途）	原子（全部成功或全部失败）
回滚	依赖包管理器功能，通常复杂	简单（切换回旧分区即可）
根文件系统一致性	难以保证	完整镜像替换，一致性保证
适用场景	通用 Linux 服务器	容器宿主、嵌入式系统
存储开销	无额外开销	需要双倍存储空间

在 Bottlerocket 中的实现

Bottlerocket OS 采用分区镜像更新机制：

• 根分区分为 A、B 两组，每组包含 root_a/root_b 逻辑分区
• Data Volume（数据卷）独立于根分区，存储容器镜像和应用数据，更新不受影响
• Data Volume 支持快照预填充（snapshot pre-population），可在构建时就注入容器镜像，加快首次启动
• 通过 Bottlerocket API 查看当前活动分区版本和待激活版本

相关技术

• OSTree：基于 Git 的操作系统更新系统，类似的原子升级理念
• Immutable-Root-Filesystem：分区更新的最终目标——确保根文件系统一致性
• dm-verity：与分区更新配合，验证新分区的完整性