Docker og alt, alt, alt

TL;DR: en oversigtsartikel-guide til sammenligning af miljøer til kørsel af applikationer i containere. Mulighederne for Docker og andre lignende systemer vil blive belyst.

Docker og alt, alt, alt

Lidt historie, hvor det hele startede

Historik

Den første kendte metode til isolering af applikationer er chroot. Den tilsvarende systemopringning ændrer rodkataloget — hvilket giver programmet, der kalder det, adgang kun til filer inde i dette katalog. Men hvis programmet får superbrugerrettigheder, kan det potentielt "slippe" ud af chroot og få adgang til det primære operativsystem. Desuden begrænser man ikke bare rodkataloget, men også andre ressourcer (RAM, CPU) samt netværksadgang.

Den næste metode er at køre et fuldt operativsystem inden i en container ved hjælp af mekanismerne i operativsystemkernen. I forskellige operativsystemer kaldes denne metode forskelligt, men essensen er den samme — kørsel af flere uafhængige operativsystemer, hver med den samme kerne som det primære operativsystem. Dette inkluderer FreeBSD Jails, Solaris Zones, OpenVZ og LXC for Linux. Isoleringen opnås ikke kun for diskplads, men også for andre ressourcer, idet hver container kan have begrænsninger for CPU-tid, RAM og netværksbåndbredde. Sammenlignet med chroot er det sværere at komme ud af en container, da superbrugeren i containeren kun har adgang til containerens indhold, men på grund af behovet for at holde operativsystemet i containeren opdateret og brugen af ældre kerneversioner (aktuelt for Linux, i mindre grad FreeBSD) er der en ikke-nul sandsynlighed for "at bryde" isolationssystemet i kernen og få adgang til det primære operativsystem.

I stedet for at køre et fuldt operativsystem i en container (med init-system, pakkehåndtering osv.) kan man straks køre applikationer, det vigtigste er at sikre applikationerne denne mulighed (tilstedeværelsen af nødvendige biblioteker og andre filer). Denne idé har været grundlaget for container-virtualisering af applikationer, hvor Docker er den mest fremtrædende og velkendte repræsentant. Sammenlignet med tidligere systemer har mere fleksible isolationsmekanismer sammen med indbygget understøttelse af virtuelle netværk mellem containere og overvågning af applikationernes tilstand inden i containeren givet mulighed for at opbygge et samlet miljø af mange fysiske servere til kørsel af containere — uden behov for manuel ressourcehåndtering.

Docker

Docker er det mest kendte software til containerisering af applikationer. Det er skrevet i Go og udnytter de indbyggede funktioner i Linux-kernen — cgroups, namespaces, capabilities osv., samt filsystemerne Aufs og andre lignende til at spare på diskpladsen.

Docker og alt, alt, alt
Kilde: wikimedia

Arkitektur

Indtil version 1.11 fungerede Docker som en enkelt service, der udførte alle operationer med containere: hentning af billeder til containere, kørsel af containere, behandling af API-anmodninger. Fra og med version 1.11 blev Docker opdelt i flere dele, der interagerer med hinanden: containerd, til håndtering af hele livscyklussen for containere (tildeling af diskplads, hentning af billeder, netværksarbejde, kørsel, installation og overvågning af containerens tilstand) og runC, miljøet til udførelse af containere, baseret på brugen af cgroups og andre funktioner i Linux-kernen. Selve Docker-servicen er stadig til stede, men den bruges nu kun til at håndtere API-anmodninger, som blev sendt til containerd.

Docker og alt, alt, alt

Installation og konfiguration

Min yndlingsmetode til installation af Docker er docker-machine, der udover selve installationen og opsætningen af Docker på fjerne servere (inklusive forskellige skyer) giver mulighed for at arbejde med filsystemerne på fjerne servere samt kan udføre forskellige kommandoer.

Men siden 2018 har projektet næsten ikke haft udvikling, så vi vil installere det på den ordinaire måde for de fleste Linux-distributioner — ved at tilføje repositoryet og installere de nødvendige pakker.

Denne metode anvendes også ved automatiseret installation, for eksempel ved brug af Ansible eller andre lignende systemer, men jeg vil ikke gå ind i det i denne artikel.

Installationen vil blive udført på CentOS 7, og jeg vil bruge en virtuel maskine som server. For installationen er det tilstrækkeligt at udføre kommandoerne nedenfor:

# yum install -y yum-utils
# yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
# yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

Efter installationen skal du starte tjenesten og tilføje den til opstart:

# systemctl enable docker
# systemctl start docker
# firewall-cmd --zone=public --add-port=2377/tcp --permanent

Derudover kan du oprette en docker-gruppe, hvor brugere kan arbejde med docker uden sudo, konfigurere logning, aktivere adgang til API'et udefra og huske at justere firewall'en mere præcist (alt, hvad der ikke er tilladt, er forbudt; jeg har undladt dette i eksemplerne ovenfor og nedenfor for enkelhedens skyld), men jeg vil ikke gå nærmere ind i det her.

Andre funktioner

Udover den tidligere nævnte docker machine er der også docker registry, et værktøj til opbevaring af billeder til containere, samt docker compose — et værktøj til automatisering af deployment af applikationer i containere, hvor YAML-filer anvendes til at bygge og konfigurere containere og andre relaterede objekter (såsom netværk, permanente filsystemer til datalagring).

Med det kan du også organisere pipelines til CICD. En anden interessant funktion er drift i klyngetilstand, såkaldt swarm mode (tidligere kendt som docker swarm før version 1.12), der tillader at samle flere servere i en samlet infrastruktur til kørsel af containere. Der er understøttelse af virtuelle netværk over alle servere, en indbygget load balancer samt understøttelse af hemmeligheder for containere.

YAML-filer fra docker compose med små ændringer kan anvendes til sådanne klynger, helt automatiserende vedligeholdelse af små og mellemstore klynger til forskellige formål. For store klynger er det mere præferabelt at bruge Kubernetes, da omkostningerne til vedligeholdelse af swarm mode kan overstige dem ved Kubernetes. Udover runC kan du for eksempel installere Kata containers

Arbejder med Docker

Efter installation og opsætning vil vi forsøge at samle et klynge, hvor vi vil implementere GitLab og Docker Registry til udviklingsteamet. Som servere vil jeg bruge tre virtuelle maskiner, hvor jeg yderligere vil implementere det distribuerede filsystem GlusterFS, som jeg vil bruge som lager til docker volumes, for eksempel til at køre en fejltolerant version af docker registry. Nøglekomponenterne til opsætning: Docker Registry, Postgresql, Redis, GitLab med støtte til GitLab Runner over Swarm. Postgresql vil vi køre med clustering. Stolon, så for lagring af data skal Postgresql ikke bruge GlusterFS. De andre kritiske data vil blive lagret på GlusterFS.

For at implementere GlusterFS på alle servere (de kaldes node1, node2, node3) skal pakkerne installeres, firewall-arbejdet skal tillades, og de nødvendige kataloger skal oprettes:

# yum -y install centos-release-gluster7
# yum -y install glusterfs-server
# systemctl enable glusterd
# systemctl start glusterd
# firewall-cmd --add-service=glusterfs --permanent
# firewall-cmd --reload
# mkdir -p /srv/gluster
# mkdir -p /srv/docker
# echo "$(hostname):/docker /srv/docker glusterfs defaults,_netdev 0 0" >> /etc/fstab

Efter installationen skal arbejdet med at konfigurere GlusterFS fortsætte fra en node, for eksempel node1:

# gluster peer probe node2
# gluster peer probe node3
# gluster volume create docker replica 3 node1:/srv/gluster node2:/srv/gluster node3:/srv/gluster force
# gluster volume start docker

Derefter skal det opnåede volume monteres (kommandoen skal udføres på alle servere):

# mount /srv/docker

Konfigurationen af swarm mode udføres på en af serverne, som vil være Leader; de andre skal tilslutte sig klyngen, så resultatet af kommandoen på den første server skal kopieres og udføres på de øvrige.

Den indledende opsætning af klyngen, jeg starter kommandoen på node1:

# docker swarm init
Swarm initialized: current node (a5jpfrh5uvo7svzz1ajduokyq) is now a manager.

To add a worker to this swarm, run the following command:

    docker swarm join --token SWMTKN-1-0c5mf7mvzc7o7vjk0wngno2dy70xs95tovfxbv4tqt9280toku-863hyosdlzvd76trfptd4xnzd xx.xx.xx.xx:2377

To add a manager to this swarm, run 'docker swarm join-token manager' and follow the instructions.
# docker swarm join-token manager

Vi kopierer resultatet af den anden kommando og udfører det på node2 og node3:

# docker swarm join --token SWMTKN-x-xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx-xxxxxxxxx xx.xx.xx.xx:2377
This node joined a swarm as a manager.

Hermed er den foreløbige opsætning af serverne afsluttet, og vi går videre til at konfigurere tjenesterne; kommandoerne vil blive kørt fra node1, medmindre andet er angivet.

Først skal vi oprette netværk til containere:

# docker network create --driver=overlay etcd
# docker network create --driver=overlay pgsql
# docker network create --driver=overlay redis
# docker network create --driver=overlay traefik
# docker network create --driver=overlay gitlab

Derefter markerer vi serverne; dette er nødvendigt for at knytte nogle tjenester til serverne:

# docker node update --label-add nodename=node1 node1
# docker node update --label-add nodename=node2 node2
# docker node update --label-add nodename=node3 node3

Derefter opretter vi kataloger til lagring af data etcd, KV-lageret, der er nødvendigt for Traefik og Stolon. Ligesom med Postgresql vil dette være knyttet til serverne, så vi udfører denne kommando på alle servere:

# mkdir -p /srv/etcd

Dernæst opretter vi en fil til konfigurationen af etcd og anvender den:

00etcd.yml

version: '3.7'

services:
  etcd1:
    image: quay.io/coreos/etcd:latest
    hostname: etcd1
    command:
      - etcd
      - --name=etcd1
      - --data-dir=/data.etcd
      - --advertise-client-urls=http://etcd1:2379
      - --listen-client-urls=http://0.0.0.0:2379
      - --initial-advertise-peer-urls=http://etcd1:2380
      - --listen-peer-urls=http://0.0.0.0:2380
      - --initial-cluster=etcd1=http://etcd1:2380,etcd2=http://etcd2:2380,etcd3=http://etcd3:2380
      - --initial-cluster-state=new
      - --initial-cluster-token=etcd-cluster
    networks:
      - etcd
    volumes:
      - etcd1vol:/data.etcd
    deploy:
      replicas: 1
      placement:
        constraints: [node.labels.nodename == node1]
  etcd2:
    image: quay.io/coreos/etcd:latest
    hostname: etcd2
    command:
      - etcd
      - --name=etcd2
      - --data-dir=/data.etcd
      - --advertise-client-urls=http://etcd2:2379
      - --listen-client-urls=http://0.0.0.0:2379
      - --initial-advertise-peer-urls=http://etcd2:2380
      - --listen-peer-urls=http://0.0.0.0:2380
      - --initial-cluster=etcd1=http://etcd1:2380,etcd2=http://etcd2:2380,etcd3=http://etcd3:2380
      - --initial-cluster-state=new
      - --initial-cluster-token=etcd-cluster
    networks:
      - etcd
    volumes:
      - etcd2vol:/data.etcd
    deploy:
      replicas: 1
      placement:
        constraints: [node.labels.nodename == node2]
  etcd3:
    image: quay.io/coreos/etcd:latest
    hostname: etcd3
    command:
      - etcd
      - --name=etcd3
      - --data-dir=/data.etcd
      - --advertise-client-urls=http://etcd3:2379
      - --listen-client-urls=http://0.0.0.0:2379
      - --initial-advertise-peer-urls=http://etcd3:2380
      - --listen-peer-urls=http://0.0.0.0:2380
      - --initial-cluster=etcd1=http://etcd1:2380,etcd2=http://etcd2:2380,etcd3=http://etcd3:2380
      - --initial-cluster-state=new
      - --initial-cluster-token=etcd-cluster
    networks:
      - etcd
    volumes:
      - etcd3vol:/data.etcd
    deploy:
      replicas: 1
      placement:
        constraints: [node.labels.nodename == node3]

volumes:
  etcd1vol:
    driver: local
    driver_opts:
      type: none
      o: bind
      device: "/srv/etcd"
  etcd2vol:
    driver: local
    driver_opts:
      type: none
      o: bind
      device: "/srv/etcd"
  etcd3vol:
    driver: local
    driver_opts:
      type: none
      o: bind
      device: "/srv/etcd"

networks:
  etcd:
    external: true

# docker stack deploy --compose-file 00etcd.yml etcd

Efter nogen tid tjekker vi, at etcd-klustret er oppe:

# docker exec $(docker ps | awk '/etcd/ {print $1}')  etcdctl member list
ade526d28b1f92f7: name=etcd1 peerURLs=http://etcd1:2380 clientURLs=http://etcd1:2379 isLeader=false
bd388e7810915853: name=etcd3 peerURLs=http://etcd3:2380 clientURLs=http://etcd3:2379 isLeader=false
d282ac2ce600c1ce: name=etcd2 peerURLs=http://etcd2:2380 clientURLs=http://etcd2:2379 isLeader=true
# docker exec $(docker ps | awk '/etcd/ {print $1}')  etcdctl cluster-health
member ade526d28b1f92f7 is healthy: got healthy result from http://etcd1:2379
member bd388e7810915853 is healthy: got healthy result from http://etcd3:2379
member d282ac2ce600c1ce is healthy: got healthy result from http://etcd2:2379
cluster is healthy

Vi opretter kataloger til Postgresql; kommandoen udføres på alle servere:

# mkdir -p /srv/pgsql

Derefter opretter vi en fil til at konfigurere Postgresql:

01pgsql.yml

version: '3.7'

services:
  pgsentinel:
    image: sorintlab/stolon:master-pg10
    command:
      - gosu
      - stolon
      - stolon-sentinel
      - --cluster-name=stolon-cluster
      - --store-backend=etcdv3
      - --store-endpoints=http://etcd1:2379,http://etcd2:2379,http://etcd3:2379
      - --log-level=debug
    networks:
      - etcd
      - pgsql
    deploy:
      replicas: 3
      update_config:
        parallelism: 1
        delay: 30s
        order: stop-first
        failure_action: pause
  pgkeeper1:
    image: sorintlab/stolon:master-pg10
    hostname: pgkeeper1
    command:
      - gosu
      - stolon
      - stolon-keeper
      - --pg-listen-address=pgkeeper1
      - --pg-repl-username=replica
      - --uid=pgkeeper1
      - --pg-su-username=postgres
      - --pg-su-passwordfile=/run/secrets/pgsql
      - --pg-repl-passwordfile=/run/secrets/pgsql_repl
      - --data-dir=/var/lib/postgresql/data
      - --cluster-name=stolon-cluster
      - --store-backend=etcdv3
      - --store-endpoints=http://etcd1:2379,http://etcd2:2379,http://etcd3:2379
    networks:
      - etcd
      - pgsql
    environment:
      - PGDATA=/var/lib/postgresql/data
    volumes:
      - pgkeeper1:/var/lib/postgresql/data
    secrets:
      - pgsql
      - pgsql_repl
    deploy:
      replicas: 1
      placement:
        constraints: [node.labels.nodename == node1]
  pgkeeper2:
    image: sorintlab/stolon:master-pg10
    hostname: pgkeeper2
    command:
      - gosu
      - stolon 
      - stolon-keeper
      - --pg-listen-address=pgkeeper2
      - --pg-repl-username=replica
      - --uid=pgkeeper2
      - --pg-su-username=postgres
      - --pg-su-passwordfile=/run/secrets/pgsql
      - --pg-repl-passwordfile=/run/secrets/pgsql_repl
      - --data-dir=/var/lib/postgresql/data
      - --cluster-name=stolon-cluster
      - --store-backend=etcdv3
      - --store-endpoints=http://etcd1:2379,http://etcd2:2379,http://etcd3:2379
    networks:
      - etcd
      - pgsql
    environment:
      - PGDATA=/var/lib/postgresql/data
    volumes:
      - pgkeeper2:/var/lib/postgresql/data
    secrets:
      - pgsql
      - pgsql_repl
    deploy:
      replicas: 1
      placement:
        constraints: [node.labels.nodename == node2]
  pgkeeper3:
    image: sorintlab/stolon:master-pg10
    hostname: pgkeeper3
    command:
      - gosu
      - stolon 
      - stolon-keeper
      - --pg-listen-address=pgkeeper3
      - --pg-repl-username=replica
      - --uid=pgkeeper3
      - --pg-su-username=postgres
      - --pg-su-passwordfile=/run/secrets/pgsql
      - --pg-repl-passwordfile=/run/secrets/pgsql_repl
      - --data-dir=/var/lib/postgresql/data
      - --cluster-name=stolon-cluster
      - --store-backend=etcdv3
      - --store-endpoints=http://etcd1:2379,http://etcd2:2379,http://etcd3:2379
    networks:
      - etcd
      - pgsql
    environment:
      - PGDATA=/var/lib/postgresql/data
    volumes:
      - pgkeeper3:/var/lib/postgresql/data
    secrets:
      - pgsql
      - pgsql_repl
    deploy:
      replicas: 1
      placement:
        constraints: [node.labels.nodename == node3]
  postgresql:
    image: sorintlab/stolon:master-pg10
    command: gosu stolon stolon-proxy --listen-address 0.0.0.0 --cluster-name stolon-cluster --store-backend=etcdv3 --store-endpoints http://etcd1:2379,http://etcd2:2379,http://etcd3:2379
    networks:
      - etcd
      - pgsql
    deploy:
      replicas: 3
      update_config:
        parallelism: 1
        delay: 30s
        order: stop-first
        failure_action: rollback

volumes:
  pgkeeper1:
    driver: local
    driver_opts:
      type: none
      o: bind
      device: "/srv/pgsql"
  pgkeeper2:
    driver: local
    driver_opts:
      type: none
      o: bind
      device: "/srv/pgsql"
  pgkeeper3:
    driver: local
    driver_opts:
      type: none
      o: bind
      device: "/srv/pgsql"

secrets:
  pgsql:
    file: "/srv/docker/postgres"
  pgsql_repl:
    file: "/srv/docker/replica"

networks:
  etcd:
    external: true
  pgsql:
    external: true

Genererer hemmeligheder, anvender filen:

# </dev/urandom tr -dc 234567890qwertyuopasdfghjkzxcvbnmQWERTYUPASDFGHKLZXCVBNM | head -c $(((RANDOM%3)+15)) > /srv/docker/replica
# </dev/urandom tr -dc 234567890qwertyuopasdfghjkzxcvbnmQWERTYUPASDFGHKLZXCVBNM | head -c $(((RANDOM%3)+15)) > /srv/docker/postgres
# docker stack deploy --compose-file 01pgsql.yml pgsql

Efter noget tid (se output fra kommandoen docker service ls, som viser at alle tjenester er startet) initialiserer vi Postgresql-klyngen:

# docker exec $(docker ps | awk '/pgkeeper/ {print $1}') stolonctl --cluster-name=stolon-cluster --store-backend=etcdv3 --store-endpoints=http://etcd1:2379,http://etcd2:2379,http://etcd3:2379 init

Tjekker klarheden af Postgresql-klyngen:

# docker exec $(docker ps | awk '/pgkeeper/ {print $1}') stolonctl --cluster-name=stolon-cluster --store-backend=etcdv3 --store-endpoints=http://etcd1:2379,http://etcd2:2379,http://etcd3:2379 status
=== Active sentinels ===

ID      LEADER
26baa11d    false
74e98768    false
a8cb002b    true

=== Active proxies ===

ID
4d233826
9f562f3b
b0c79ff1

=== Keepers ===

UID     HEALTHY PG LISTENADDRESS    PG HEALTHY  PG WANTEDGENERATION PG CURRENTGENERATION
pgkeeper1   true    pgkeeper1:5432         true     2           2
pgkeeper2   true    pgkeeper2:5432          true            2                   2
pgkeeper3   true    pgkeeper3:5432          true            3                   3

=== Cluster Info ===

Master Keeper: pgkeeper3

===== Keepers/DB tree =====

pgkeeper3 (master)
├─pgkeeper2
└─pgkeeper1

Konfigurerer Traefik for at åbne adgang til containerne udefra:

03traefik.yml

version: '3.7'

services:
  traefik:
    image: traefik:latest
    command: >
      --log.level=INFO
      --providers.docker=true
      --entryPoints.web.address=:80
      --providers.providersThrottleDuration=2
      --providers.docker.watch=true
      --providers.docker.swarmMode=true
      --providers.docker.swarmModeRefreshSeconds=15s
      --providers.docker.exposedbydefault=false
      --accessLog.bufferingSize=0
      --api=true
      --api.dashboard=true
      --api.insecure=true
    networks:
      - traefik
    ports:
      - 80:80
    volumes:
      - /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock
    deploy:
      replicas: 3
      placement:
        constraints:
          - node.role == manager
        preferences:
          - spread: node.id
      labels:
        - traefik.enable=true
        - traefik.http.routers.traefik.rule=Host(`traefik.example.com`)
        - traefik.http.services.traefik.loadbalancer.server.port=8080
        - traefik.docker.network=traefik

networks:
  traefik:
    external: true

# docker stack deploy --compose-file 03traefik.yml traefik

Starter Redis Klynge, for dette opretter vi en mappe til opbevaring på alle noder:

# mkdir -p /srv/redis

05redis.yml

version: '3.7'

services:
  redis-master:
    image: 'bitnami/redis:latest'
    networks:
      - redis
    ports:
      - '6379:6379'
    environment:
      - REDIS_REPLICATION_MODE=master
      - REDIS_PASSWORD=xxxxxxxxxxx
    deploy:
      mode: global
      restart_policy:
        condition: any
    volumes:
      - 'redis:/opt/bitnami/redis/etc/'

  redis-replica:
    image: 'bitnami/redis:latest'
    networks:
      - redis
    ports:
      - '6379'
    depends_on:
      - redis-master
    environment:
      - REDIS_REPLICATION_MODE=slave
      - REDIS_MASTER_HOST=redis-master
      - REDIS_MASTER_PORT_NUMBER=6379
      - REDIS_MASTER_PASSWORD=xxxxxxxxxxx
      - REDIS_PASSWORD=xxxxxxxxxxx
    deploy:
      mode: replicated
      replicas: 3
      update_config:
        parallelism: 1
        delay: 10s
      restart_policy:
        condition: any

  redis-sentinel:
    image: 'bitnami/redis:latest'
    networks:
      - redis
    ports:
      - '16379'
    depends_on:
      - redis-master
      - redis-replica
    entrypoint: |
      bash -c 'bash -s <<EOF
      "/bin/bash" -c "cat < /opt/bitnami/redis/etc/sentinel.conf
      port 16379
      dir /tmp
      sentinel monitor master-node redis-master 6379 2
      sentinel down-after-milliseconds master-node 5000
      sentinel parallel-syncs master-node 1
      sentinel failover-timeout master-node 5000
      sentinel auth-pass master-node xxxxxxxxxxx
      sentinel announce-ip redis-sentinel
      sentinel announce-port 16379
      EOF"
      "/bin/bash" -c "redis-sentinel /opt/bitnami/redis/etc/sentinel.conf"
      EOF'
    deploy:
      mode: global
      restart_policy:
        condition: any

volumes:
  redis:
    driver: local
    driver_opts:
      type: 'none'
      o: 'bind'
      device: "/srv/redis"

networks:
  redis:
    external: true

# docker stack deploy --compose-file 05redis.yml redis

Tilføjer Docker Registry:

06registry.yml

version: '3.7'

services:
  registry:
    image: registry:2.6
    networks:
      - traefik
    volumes:
      - registry_data:/var/lib/registry
    deploy:
      replicas: 1
      placement:
        constraints: [node.role == manager]
      restart_policy:
        condition: on-failure
      labels:
        - traefik.enable=true
        - traefik.http.routers.registry.rule=Host(`registry.example.com`)
        - traefik.http.services.registry.loadbalancer.server.port=5000
        - traefik.docker.network=traefik

volumes:
  registry_data:
    driver: local
    driver_opts:
      type: none
      o: bind
      device: "/srv/docker/registry"

networks:
  traefik:
    external: true

# mkdir /srv/docker/registry
# docker stack deploy --compose-file 06registry.yml registry

Og til slut - GitLab:

08gitlab-runner.yml

version: '3.7'

services:
  gitlab:
    image: gitlab/gitlab-ce:latest
    networks:
      - pgsql
      - redis
      - traefik
      - gitlab
    ports:
      - 22222:22
    environment:
      GITLAB_OMNIBUS_CONFIG: |
        postgresql['enable'] = false
        redis['enable'] = false
        gitlab_rails['registry_enabled'] = false
        gitlab_rails['db_username'] = "gitlab"
        gitlab_rails['db_password'] = "XXXXXXXXXXX"
        gitlab_rails['db_host'] = "postgresql"
        gitlab_rails['db_port'] = "5432"
        gitlab_rails['db_database'] = "gitlab"
        gitlab_rails['db_adapter'] = 'postgresql'
        gitlab_rails['db_encoding'] = 'utf8'
        gitlab_rails['redis_host'] = 'redis-master'
        gitlab_rails['redis_port'] = '6379'
        gitlab_rails['redis_password'] = 'xxxxxxxxxxx'
        gitlab_rails['smtp_enable'] = true
        gitlab_rails['smtp_address'] = "smtp.yandex.ru"
        gitlab_rails['smtp_port'] = 465
        gitlab_rails['smtp_user_name'] = "noreply@example.com"
        gitlab_rails['smtp_password'] = "xxxxxxxxx"
        gitlab_rails['smtp_domain'] = "example.com"
        gitlab_rails['gitlab_email_from'] = 'noreply@example.com'
        gitlab_rails['smtp_authentication'] = "login"
        gitlab_rails['smtp_tls'] = true
        gitlab_rails['smtp_enable_starttls_auto'] = true
        gitlab_rails['smtp_openssl_verify_mode'] = 'peer'
        external_url 'http://gitlab.example.com/'
        gitlab_rails['gitlab_shell_ssh_port'] = 22222
    volumes:
      - gitlab_conf:/etc/gitlab
      - gitlab_logs:/var/log/gitlab
      - gitlab_data:/var/opt/gitlab
    deploy:
      mode: replicated
      replicas: 1
      placement:
        constraints:
        - node.role == manager
      labels:
        - traefik.enable=true
        - traefik.http.routers.gitlab.rule=Host(`gitlab.example.com`)
        - traefik.http.services.gitlab.loadbalancer.server.port=80
        - traefik.docker.network=traefik
  gitlab-runner:
    image: gitlab/gitlab-runner:latest
    networks:
      - gitlab
    volumes:
      - gitlab_runner_conf:/etc/gitlab
      - /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock
    deploy:
      mode: replicated
      replicas: 1
      placement:
        constraints:
        - node.role == manager

volumes:
  gitlab_conf:
    driver: local
    driver_opts:
      type: none
      o: bind
      device: "/srv/docker/gitlab/conf"
  gitlab_logs:
    driver: local
    driver_opts:
      type: none
      o: bind
      device: "/srv/docker/gitlab/logs"
  gitlab_data:
    driver: local
    driver_opts:
      type: none
      o: bind
      device: "/srv/docker/gitlab/data"
  gitlab_runner_conf:
    driver: local
    driver_opts:
      type: none
      o: bind
      device: "/srv/docker/gitlab/runner"

networks:
  pgsql:
    external: true
  redis:
    external: true
  traefik:
    external: true
  gitlab:
    external: true

# mkdir -p /srv/docker/gitlab/conf
# mkdir -p /srv/docker/gitlab/logs
# mkdir -p /srv/docker/gitlab/data
# mkdir -p /srv/docker/gitlab/runner
# docker stack deploy --compose-file 08gitlab-runner.yml gitlab

Den endelige tilstand for klyngen og tjenesterne:

# docker service ls
ID                  NAME                   MODE                REPLICAS            IMAGE                          PORTS
lef9n3m92buq        etcd_etcd1             replicated          1/1                 quay.io/coreos/etcd:latest
ij6uyyo792x5        etcd_etcd2             replicated          1/1                 quay.io/coreos/etcd:latest
fqttqpjgp6pp        etcd_etcd3             replicated          1/1                 quay.io/coreos/etcd:latest
hq5iyga28w33        gitlab_gitlab          replicated          1/1                 gitlab/gitlab-ce:latest        *:22222->22/tcp
dt7s6vs0q4qc        gitlab_gitlab-runner   replicated          1/1                 gitlab/gitlab-runner:latest
k7uoezno0h9n        pgsql_pgkeeper1        replicated          1/1                 sorintlab/stolon:master-pg10
cnrwul4r4nse        pgsql_pgkeeper2        replicated          1/1                 sorintlab/stolon:master-pg10
frflfnpty7tr        pgsql_pgkeeper3        replicated          1/1                 sorintlab/stolon:master-pg10
x7pqqchi52kq        pgsql_pgsentinel       replicated          3/3                 sorintlab/stolon:master-pg10
mwu2wl8fti4r        pgsql_postgresql       replicated          3/3                 sorintlab/stolon:master-pg10
9hkbe2vksbzb        redis_redis-master     global              3/3                 bitnami/redis:latest           *:6379->6379/tcp
l88zn8cla7dc        redis_redis-replica    replicated          3/3                 bitnami/redis:latest           *:30003->6379/tcp
1utp309xfmsy        redis_redis-sentinel   global              3/3                 bitnami/redis:latest           *:30002->16379/tcp
oteb824ylhyp        registry_registry      replicated          1/1                 registry:2.6
qovrah8nzzu8        traefik_traefik        replicated          3/3                 traefik:latest                 *:80->80/tcp, *:443->443/tcp

Hvad kan der ellers forbedres? Sørg for at konfigurere Traefik til at arbejde med containere over https, tilføj tls-kryptering til Postgresql og Redis. Men generelt kan det allerede gives videre til udviklerne som en PoC. Lad os nu se på alternativerne til Docker.

Podman

En anden ret kendt engine til at køre containere, grupperet i pods (pods, grupper af containere, der kører sammen). I modsætning til Docker kræver det ikke nogen service for at køre containere, alt arbejde udføres gennem bibliotektet libpod. Det er også skrevet i Go og har brug for en OCI-kompatibel runtime til at køre containere, såsom runC.

Docker og alt, alt, alt

Arbejdet med Podman minder generelt om arbejdet med Docker, til det punkt at man kan gøre sådan (hævdede af mange der har prøvet det, herunder forfatteren af denne artikel):

$ alias docker=podman

og man kan fortsætte med at arbejde. Generelt er situationen med Podman meget interessant, for hvis de tidlige versioner af Kubernetes arbejdede med Docker, så siden omkring 2015, efter standardiseringen af containerverdenen (OCI — Open Container Initiative) og opdelingen af Docker i containerd og runC, er der udviklet et alternativ til Docker til kørsel i Kubernetes: CRI-O. Podman er i denne sammenhæng et alternativ til Docker, bygget efter princippet fra Kubernetes, herunder også hvad angår gruppering af containere, men den primære målsætning med projektet er at køre containere i Docker-stil uden ekstra services. Af åbenlyse grunde findes der ikke swarm mode, da udviklerne klart angiver, at hvis man ønsker et kluster — så bør man tage Kubernetes.

Installation

For at installere på CentOS 7 er det tilstrækkeligt at aktivere Extras-repositoriet, hvorefter man installerer alt med følgende kommando:

# yum -y install podman

Andre funktioner

Podman kan generere enheder til systemd, hvilket løser opgaven med at starte containere efter servergenstart. Derudover er korrekt arbejde med systemd som pid 1 i containeren angivet. Til opbygning af containere bruges et separat værktøj, buildah, der findes også tredjeparts værktøjer — svarende til docker-compose, der genererer konfigurationsfiler, der er kompatible med Kubernetes, så overgangen fra Podman til Kubernetes er gjort så nem som muligt.

Arbejdet med Podman

Da der ikke er swarm mode (overgangen til Kubernetes antages, hvis man har brug for et kluster) — vil vi samle dem som separate containere.

Vi installerer podman-compose:

# yum -y install python3-pip
# pip3 install podman-compose

Den resulterende konfigurationsfil til podman adskiller sig lidt, da det var nødvendigt at flytte en separat sektion for volumes direkte ind i sektionen med tjenester.

gitlab-podman.yml

version: '3.7'

services:
  gitlab:
    image: gitlab/gitlab-ce:latest
    hostname: gitlab.example.com
    restart: unless-stopped
    environment:
      GITLAB_OMNIBUS_CONFIG: |
        gitlab_rails['gitlab_shell_ssh_port'] = 22222
    ports:
      - "80:80"
      - "22222:22"
    volumes:
      - /srv/podman/gitlab/conf:/etc/gitlab
      - /srv/podman/gitlab/data:/var/opt/gitlab
      - /srv/podman/gitlab/logs:/var/log/gitlab
    networks:
      - gitlab

  gitlab-runner:
    image: gitlab/gitlab-runner:alpine
    restart: unless-stopped
    depends_on:
      - gitlab
    volumes:
      - /srv/podman/gitlab/runner:/etc/gitlab-runner
      - /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock
    networks:
      - gitlab

networks:
  gitlab:

# podman-compose -f gitlab-runner.yml -d up

Resultat af arbejdet:

# podman ps
CONTAINER ID  IMAGE                                  COMMAND               CREATED             STATUS                 PORTS                                      NAMES
da53da946c01  docker.io/gitlab/gitlab-runner:alpine  run --user=gitlab...  About a minute ago  Up About a minute ago  0.0.0.0:22222->22/tcp, 0.0.0.0:80->80/tcp  root_gitlab-runner_1
781c0103c94a  docker.io/gitlab/gitlab-ce:latest      /assets/wrapper       About a minute ago  Up About a minute ago  0.0.0.0:22222->22/tcp, 0.0.0.0:80->80/tcp  root_gitlab_1

Lad os se, hvad den genererer til systemd og kubernetes, for dette skal vi finde navnet eller id'et på pod'en:

# podman pod ls
POD ID         NAME   STATUS    CREATED          # OF CONTAINERS   INFRA ID
71fc2b2a5c63   root   Running   11 minutes ago   3                 db40ab8bf84b

Kubernetes:

# podman generate kube 71fc2b2a5c63
# Generation of Kubernetes YAML is still under development!
#
# Save the output of this file and use kubectl create -f to import
# it into Kubernetes.
#
# Created with podman-1.6.4
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: "2020-07-29T19:22:40Z"
  labels:
    app: root
  name: root
spec:
  containers:
  - command:
    - /assets/wrapper
    env:
    - name: PATH
      value: /opt/gitlab/embedded/bin:/opt/gitlab/bin:/assets:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin
    - name: TERM
      value: xterm
    - name: HOSTNAME
      value: gitlab.example.com
    - name: container
      value: podman
    - name: GITLAB_OMNIBUS_CONFIG
      value: |
        gitlab_rails['gitlab_shell_ssh_port'] = 22222
    - name: LANG
      value: C.UTF-8
    image: docker.io/gitlab/gitlab-ce:latest
    name: rootgitlab1
    ports:
    - containerPort: 22
      hostPort: 22222
      protocol: TCP
    - containerPort: 80
      hostPort: 80
      protocol: TCP
    resources: {}
    securityContext:
      allowPrivilegeEscalation: true
      capabilities: {}
      privileged: false
      readOnlyRootFilesystem: false
    volumeMounts:
    - mountPath: /var/opt/gitlab
      name: srv-podman-gitlab-data
    - mountPath: /var/log/gitlab
      name: srv-podman-gitlab-logs
    - mountPath: /etc/gitlab
      name: srv-podman-gitlab-conf
    workingDir: /
  - command:
    - run
    - --user=gitlab-runner
    - --working-directory=/home/gitlab-runner
    env:
    - name: PATH
      value: /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin
    - name: TERM
      value: xterm
    - name: HOSTNAME
    - name: container
      value: podman
    image: docker.io/gitlab/gitlab-runner:alpine
    name: rootgitlab-runner1
    resources: {}
    securityContext:
      allowPrivilegeEscalation: true
      capabilities: {}
      privileged: false
      readOnlyRootFilesystem: false
    volumeMounts:
    - mountPath: /etc/gitlab-runner
      name: srv-podman-gitlab-runner
    - mountPath: /var/run/docker.sock
      name: var-run-docker.sock
    workingDir: /
  volumes:
  - hostPath:
      path: /srv/podman/gitlab/runner
      type: Directory
    name: srv-podman-gitlab-runner
  - hostPath:
      path: /var/run/docker.sock
      type: File
    name: var-run-docker.sock
  - hostPath:
      path: /srv/podman/gitlab/data
      type: Directory
    name: srv-podman-gitlab-data
  - hostPath:
      path: /srv/podman/gitlab/logs
      type: Directory
    name: srv-podman-gitlab-logs
  - hostPath:
      path: /srv/podman/gitlab/conf
      type: Directory
    name: srv-podman-gitlab-conf
status: {}

Systemd:

# podman generate systemd 71fc2b2a5c63
# pod-71fc2b2a5c6346f0c1c86a2dc45dbe78fa192ea02aac001eb8347ccb8c043c26.service
# autogenerated by Podman 1.6.4
# Thu Jul 29 15:23:28 EDT 2020

[Unit]
Description=Podman pod-71fc2b2a5c6346f0c1c86a2dc45dbe78fa192ea02aac001eb8347ccb8c043c26.service
Documentation=man:podman-generate-systemd(1)
Requires=container-781c0103c94aaa113c17c58d05ddabf8df4bf39707b664abcf17ed2ceff467d3.service container-da53da946c01449f500aa5296d9ea6376f751948b17ca164df438b7df6607864.service
Before=container-781c0103c94aaa113c17c58d05ddabf8df4bf39707b664abcf17ed2ceff467d3.service container-da53da946c01449f500aa5296d9ea6376f751948b17ca164df438b7df6607864.service

[Service]
Restart=on-failure
ExecStart=/usr/bin/podman start db40ab8bf84bf35141159c26cb6e256b889c7a98c0418eee3c4aa683c14fccaa
ExecStop=/usr/bin/podman stop -t 10 db40ab8bf84bf35141159c26cb6e256b889c7a98c0418eee3c4aa683c14fccaa
KillMode=none
Type=forking
PIDFile=/var/run/containers/storage/overlay-containers/db40ab8bf84bf35141159c26cb6e256b889c7a98c0418eee3c4aa683c14fccaa/userdata/conmon.pid

[Install]
WantedBy=multi-user.target
# container-da53da946c01449f500aa5296d9ea6376f751948b17ca164df438b7df6607864.service
# autogenerated by Podman 1.6.4
# Thu Jul 29 15:23:28 EDT 2020

[Unit]
Description=Podman container-da53da946c01449f500aa5296d9ea6376f751948b17ca164df438b7df6607864.service
Documentation=man:podman-generate-systemd(1)
RefuseManualStart=yes
RefuseManualStop=yes
BindsTo=pod-71fc2b2a5c6346f0c1c86a2dc45dbe78fa192ea02aac001eb8347ccb8c043c26.service
After=pod-71fc2b2a5c6346f0c1c86a2dc45dbe78fa192ea02aac001eb8347ccb8c043c26.service

[Service]
Restart=on-failure
ExecStart=/usr/bin/podman start da53da946c01449f500aa5296d9ea6376f751948b17ca164df438b7df6607864
ExecStop=/usr/bin/podman stop -t 10 da53da946c01449f500aa5296d9ea6376f751948b17ca164df438b7df6607864
KillMode=none
Type=forking
PIDFile=/var/run/containers/storage/overlay-containers/da53da946c01449f500aa5296d9ea6376f751948b17ca164df438b7df6607864/userdata/conmon.pid

[Install]
WantedBy=multi-user.target
# container-781c0103c94aaa113c17c58d05ddabf8df4bf39707b664abcf17ed2ceff467d3.service
# autogenerated by Podman 1.6.4
# Thu Jul 29 15:23:28 EDT 2020

[Unit]
Description=Podman container-781c0103c94aaa113c17c58d05ddabf8df4bf39707b664abcf17ed2ceff467d3.service
Documentation=man:podman-generate-systemd(1)
RefuseManualStart=yes
RefuseManualStop=yes
BindsTo=pod-71fc2b2a5c6346f0c1c86a2dc45dbe78fa192ea02aac001eb8347ccb8c043c26.service
After=pod-71fc2b2a5c6346f0c1c86a2dc45dbe78fa192ea02aac001eb8347ccb8c043c26.service

[Service]
Restart=on-failure
ExecStart=/usr/bin/podman start 781c0103c94aaa113c17c58d05ddabf8df4bf39707b664abcf17ed2ceff467d3
ExecStop=/usr/bin/podman stop -t 10 781c0103c94aaa113c17c58d05ddabf8df4bf39707b664abcf17ed2ceff467d3
KillMode=none
Type=forking
PIDFile=/var/run/containers/storage/overlay-containers/781c0103c94aaa113c17c58d05ddabf8df4bf39707b664abcf17ed2ceff467d3/userdata/conmon.pid

[Install]
WantedBy=multi-user.target

Desværre gør den genererede enhed til systemd ikke andet end at starte containere (f.eks. rydning af gamle containere ved genstart af en sådan tjeneste), så sådanne ting skal man skrive selv.

I princippet er Podman nok til at prøve, hvad containere er, overføre gamle konfigurationer til docker-compose, hvorefter man kan overveje Kubernetes, hvis man skal have et cluster, eller få et enklere alternativ til Docker.

rkt

Projekt blev arkiveret cirka for seks måneder siden, fordi det blev købt af RedHat, så jeg vil ikke gå mere i dybden med det. Generelt efterlod det et ganske godt indtryk, men i forhold til Docker og især Podman virker det klodset. Der eksisterede også en distribution, CoreOS, bygget på rkt (selvom de oprindeligt havde Docker), men dens støtte ophørte også efter opkøbet af RedHat.

Plash

Mere et projekt, hvis forfatter blot ønskede at samle og køre containere. Ifølge dokumentationen og koden fulgte forfatteren ikke standarderne, men besluttede blot at skrive sin egen implementering, hvilket han i princippet gjorde.

Konklusioner

Situationen med Kubernetes er meget interessant: på den ene side kan man med Docker opbygge et cluster (i swarm-tilstand), hvilket endda kan bruges til at køre produktionsmiljøer for kunder, især relevant for små teams (3-5 personer), eller ved lav samlet belastning, eller hvis man ikke ønsker at forstå detaljerne ved opsætning af Kubernetes, inklusiv for høj belastning.

Podman giver ikke fuld kompatibilitet, men det har en vigtig fordel — kompatibilitet med Kubernetes, herunder ekstra værktøjer (buildah og andre). Derfor vil jeg vælge værktøjet til mit arbejde sådan: til små teams eller ved begrænset budget — Docker (muligvis med swarm mode), til personligt brug på localhost — Podman med kolleger, og til alle andre — Kubernetes.

Jeg er ikke sikker på, at situationen med Docker ikke vil ændre sig i fremtiden, de er trods alt pionerer, og de bliver succesivt standardiseret, men fremtiden ser mere klar ud for Podman, trods alle dets ulemper (kun at køre på Linux, ingen clustering, bygning og andre handlinger — med eksterne løsninger). Derfor inviterer jeg alle interesserede til at diskutere disse konklusioner i kommentarerne.

P.S. 3. august lancerer vi "Videokursus om Docker", hvor man kan lære mere om dets funktioner. Vi vil gennemgå alle dets værktøjer: fra de grundlæggende abstraktioner til netværksparametre, nuancer ved brug af forskellige operativsystemer og programmeringssprog. Du vil lære teknologien at kende og forstå, hvor og hvordan man bedst bruger Docker. Vi vil også dele bedste praksis cases.

Prisen for forudbestilling indtil lanceringen: 5000 kr. Programmet for "Videokurset om Docker" kan ses på kursussiden.

Kilde: habr.com

Køb pålidelig webhosting med DDoS-beskyttelse, VPS VDS-servere 🔥 Køb pålidelig webhosting med DDoS-beskyttelse, VPS VDS-servere | ProHoster