ProHoster > Blog > διαχείριση > Σύντομη επισκόπηση και εγκατάσταση των Kata Containers

Σύντομη επισκόπηση και εγκατάσταση των Kata Containers

Σύντομη επισκόπηση και εγκατάσταση των Kata Containers
Αυτό το άρθρο θα συζητήσει πώς λειτουργεί Εμπορευματοκιβώτια Kata, και θα υπάρχει επίσης ένα πρακτικό μέρος με τη σύνδεσή τους με το Docker.

Σχετικά με τα κοινά προβλήματα με το Docker και τις λύσεις τους ήδη γράφτηκε, σήμερα θα περιγράψω εν συντομία την υλοποίηση από τα Kata Containers. Το Kata Containers είναι ένας ασφαλής χρόνος εκτέλεσης κοντέινερ που βασίζεται σε ελαφριές εικονικές μηχανές. Η εργασία μαζί τους είναι η ίδια όπως και με άλλα κοντέινερ, αλλά επιπλέον υπάρχει μια πιο αξιόπιστη απομόνωση χρησιμοποιώντας τεχνολογία εικονικοποίησης υλικού. Το έργο ξεκίνησε το 2017, όταν η ομώνυμη κοινότητα ολοκλήρωσε τη συγχώνευση των καλύτερων ιδεών από τα Intel Clear Containers και Hyper.sh RunV, μετά την οποία συνεχίστηκαν οι εργασίες για την υποστήριξη διαφόρων αρχιτεκτονικών, συμπεριλαμβανομένων των AMD64, ARM, IBM p- και z -σειρά. Επιπλέον, η εργασία υποστηρίζεται μέσα στους hypervisors QEMU, Firecracker, ενώ υπάρχει και ενσωμάτωση με το container. Ο κωδικός είναι διαθέσιμος στο GitHub υπό την άδεια του MIT.

Βασικά χαρακτηριστικά

  • Δουλεύοντας με ξεχωριστό πυρήνα, παρέχοντας έτσι απομόνωση δικτύου, μνήμης και I/O, είναι δυνατό να εξαναγκαστεί η χρήση απομόνωσης υλικού με βάση επεκτάσεις εικονικοποίησης
  • Υποστήριξη για βιομηχανικά πρότυπα, συμπεριλαμβανομένων των OCI (μορφή κοντέινερ), Kubernetes CRI
  • Συνεπής απόδοση των κανονικών κοντέινερ Linux, αυξημένη απομόνωση χωρίς την επιβάρυνση των κανονικών εικονικών μηχανών
  • Εξαλείψτε την ανάγκη να τρέχετε κοντέινερ μέσα σε πλήρεις εικονικές μηχανές, οι γενικές διεπαφές απλοποιούν την ενοποίηση και την εκκίνηση

Εγκατάσταση

Υπάρχει σύνολο από επιλογές εγκατάστασης, θα εξετάσω το ενδεχόμενο εγκατάστασης από τα αποθετήρια, με βάση το λειτουργικό σύστημα Centos 7.
Είναι σημαντικό: Η εργασία των κοντέινερ Kata υποστηρίζεται μόνο σε υλικό, η προώθηση εικονικοποίησης δεν λειτουργεί πάντα επίσης χρειάζεται υποστήριξη sse4.1 από τον επεξεργαστή.

Η εγκατάσταση των Kata Containers είναι αρκετά απλή:

Εγκαταστήστε βοηθητικά προγράμματα για εργασία με αποθετήρια:

# yum -y install yum-utils

Απενεργοποιήστε το Selinux (είναι πιο σωστό να ρυθμίσετε, αλλά για απλότητα το απενεργοποιώ):

# setenforce 0
# sed -i 's/^SELINUX=enforcing$/SELINUX=permissive/' /etc/selinux/config

Συνδέουμε το αποθετήριο και πραγματοποιούμε την εγκατάσταση

# source /etc/os-release
# ARCH=$(arch)
# BRANCH="${BRANCH:-stable-1.10}"
# yum-config-manager --add-repo "http://download.opensuse.org/repositories/home:/katacontainers:/releases:/${ARCH}:/${BRANCH}/CentOS_${VERSION_ID}/home:katacontainers:releases:${ARCH}:${BRANCH}.repo"
# yum -y install kata-runtime kata-proxy kata-shim

προσαρμογή

Θα ρυθμίσω να δουλέψω με το docker, η εγκατάστασή του είναι τυπική, δεν θα το περιγράψω με περισσότερες λεπτομέρειες:

# rpm -qa | grep docker
docker-ce-cli-19.03.6-3.el7.x86_64
docker-ce-19.03.6-3.el7.x86_64
# docker -v
Docker version 19.03.6, build 369ce74a3c

Κάνουμε αλλαγές στο daemon.json:

# cat <<EOF > /etc/docker/daemon.json
{
  "default-runtime": "kata-runtime",
  "runtimes": {
    "kata-runtime": {
      "path": "/usr/bin/kata-runtime"
    }
  }
}
EOF

Επανεκκινήστε το docker:

# service docker restart

Λειτουργική δοκιμή

Εάν ξεκινήσετε το κοντέινερ πριν από την επανεκκίνηση του docker, μπορείτε να δείτε ότι το uname θα δώσει την έκδοση του πυρήνα που εκτελείται στο κύριο σύστημα:

# docker run busybox uname -a
Linux 19efd7188d06 3.10.0-1062.12.1.el7.x86_64 #1 SMP Tue Feb 4 23:02:59 UTC 2020 x86_64 GNU/Linux

Μετά από επανεκκίνηση, η έκδοση του πυρήνα μοιάζει με αυτό:

# docker run busybox uname -a
Linux 9dd1f30fe9d4 4.19.86-5.container #1 SMP Sat Feb 22 01:53:14 UTC 2020 x86_64 GNU/Linux

Περισσότερες ομάδες!

# time docker run busybox mount
kataShared on / type 9p (rw,dirsync,nodev,relatime,mmap,access=client,trans=virtio)
proc on /proc type proc (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime)
tmpfs on /dev type tmpfs (rw,nosuid,size=65536k,mode=755)
devpts on /dev/pts type devpts (rw,nosuid,noexec,relatime,gid=5,mode=620,ptmxmode=666)
sysfs on /sys type sysfs (ro,nosuid,nodev,noexec,relatime)
tmpfs on /sys/fs/cgroup type tmpfs (ro,nosuid,nodev,noexec,relatime,mode=755)
cgroup on /sys/fs/cgroup/systemd type cgroup (ro,nosuid,nodev,noexec,relatime,xattr,name=systemd)
cgroup on /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct type cgroup (ro,nosuid,nodev,noexec,relatime,cpu,cpuacct)
cgroup on /sys/fs/cgroup/blkio type cgroup (ro,nosuid,nodev,noexec,relatime,blkio)
cgroup on /sys/fs/cgroup/memory type cgroup (ro,nosuid,nodev,noexec,relatime,memory)
cgroup on /sys/fs/cgroup/devices type cgroup (ro,nosuid,nodev,noexec,relatime,devices)
cgroup on /sys/fs/cgroup/perf_event type cgroup (ro,nosuid,nodev,noexec,relatime,perf_event)
cgroup on /sys/fs/cgroup/net_cls,net_prio type cgroup (ro,nosuid,nodev,noexec,relatime,net_cls,net_prio)
cgroup on /sys/fs/cgroup/freezer type cgroup (ro,nosuid,nodev,noexec,relatime,freezer)
cgroup on /sys/fs/cgroup/pids type cgroup (ro,nosuid,nodev,noexec,relatime,pids)
cgroup on /sys/fs/cgroup/cpuset type cgroup (ro,nosuid,nodev,noexec,relatime,cpuset)
mqueue on /dev/mqueue type mqueue (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime)
shm on /dev/shm type tmpfs (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,size=65536k)
kataShared on /etc/resolv.conf type 9p (rw,dirsync,nodev,relatime,mmap,access=client,trans=virtio)
kataShared on /etc/hostname type 9p (rw,dirsync,nodev,relatime,mmap,access=client,trans=virtio)
kataShared on /etc/hosts type 9p (rw,dirsync,nodev,relatime,mmap,access=client,trans=virtio)
proc on /proc/bus type proc (ro,relatime)
proc on /proc/fs type proc (ro,relatime)
proc on /proc/irq type proc (ro,relatime)
proc on /proc/sys type proc (ro,relatime)
tmpfs on /proc/acpi type tmpfs (ro,relatime)
tmpfs on /proc/timer_list type tmpfs (rw,nosuid,size=65536k,mode=755)
tmpfs on /sys/firmware type tmpfs (ro,relatime)

real    0m2.381s
user    0m0.066s
sys 0m0.039s

# time docker run busybox free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           1993          30        1962           0           1        1946
Swap:             0           0           0

real    0m3.297s
user    0m0.086s
sys 0m0.050s

Γρήγορη δοκιμή φορτίου

Για να αξιολογήσω τις απώλειες από την εικονικοποίηση - τρέχω το sysbench, ως κύρια παραδείγματα πάρτε αυτήν την επιλογή.

Εκτέλεση sysbench χρησιμοποιώντας Docker+containerd

Δοκιμή επεξεργαστή

sysbench 1.0:  multi-threaded system evaluation benchmark

Running the test with following options:
Number of threads: 1
Initializing random number generator from current time

Prime numbers limit: 20000

Initializing worker threads...

Threads started!

General statistics:
    total time:                          36.7335s
    total number of events:              10000
    total time taken by event execution: 36.7173s
    response time:
         min:                                  3.43ms
         avg:                                  3.67ms
         max:                                  8.34ms
         approx.  95 percentile:               3.79ms

Threads fairness:
    events (avg/stddev):           10000.0000/0.00
    execution time (avg/stddev):   36.7173/0.00

Δοκιμή RAM

sysbench 1.0:  multi-threaded system evaluation benchmark

Running the test with following options:
Number of threads: 1
Initializing random number generator from current time

Initializing worker threads...

Threads started!

Operations performed: 104857600 (2172673.64 ops/sec)

102400.00 MiB transferred (2121.75 MiB/sec)

General statistics:
    total time:                          48.2620s
    total number of events:              104857600
    total time taken by event execution: 17.4161s
    response time:
         min:                                  0.00ms
         avg:                                  0.00ms
         max:                                  0.17ms
         approx.  95 percentile:               0.00ms

Threads fairness:
    events (avg/stddev):           104857600.0000/0.00
    execution time (avg/stddev):   17.4161/0.00

Εκτέλεση sysbench χρησιμοποιώντας Docker+Kata Containers

Δοκιμή επεξεργαστή

sysbench 1.0:  multi-threaded system evaluation benchmark

Running the test with following options:
Number of threads: 1
Initializing random number generator from current time

Prime numbers limit: 20000

Initializing worker threads...

Threads started!

General statistics:
    total time:                          36.5747s
    total number of events:              10000
    total time taken by event execution: 36.5594s
    response time:
         min:                                  3.43ms
         avg:                                  3.66ms
         max:                                  4.93ms
         approx.  95 percentile:               3.77ms

Threads fairness:
    events (avg/stddev):           10000.0000/0.00
    execution time (avg/stddev):   36.5594/0.00

Δοκιμή RAM

sysbench 1.0:  multi-threaded system evaluation benchmark

Running the test with following options:
Number of threads: 1
Initializing random number generator from current time

Initializing worker threads...

Threads started!

Operations performed: 104857600 (2450366.94 ops/sec)

102400.00 MiB transferred (2392.94 MiB/sec)

General statistics:
    total time:                          42.7926s
    total number of events:              104857600
    total time taken by event execution: 16.1512s
    response time:
         min:                                  0.00ms
         avg:                                  0.00ms
         max:                                  0.43ms
         approx.  95 percentile:               0.00ms

Threads fairness:
    events (avg/stddev):           104857600.0000/0.00
    execution time (avg/stddev):   16.1512/0.00

Κατ 'αρχήν, η κατάσταση είναι ήδη ξεκάθαρη, αλλά είναι πιο βέλτιστο να εκτελούνται οι δοκιμές πολλές φορές, αφαιρώντας τα ακραία σημεία και υπολογίζοντας τον μέσο όρο των αποτελεσμάτων, επομένως δεν κάνω ακόμη περισσότερες δοκιμές.

Ευρήματα

Παρά το γεγονός ότι τέτοια κοντέινερ χρειάζονται περίπου πέντε έως δέκα φορές περισσότερο χρόνο για να ξεκινήσουν (ο τυπικός χρόνος εκτέλεσης για παρόμοιες εντολές όταν χρησιμοποιείται κοντέινερ είναι λιγότερος από το ένα τρίτο του δευτερολέπτου), εξακολουθούν να λειτουργούν αρκετά γρήγορα αν λάβουμε τον απόλυτο χρόνο έναρξης (εκεί είναι παραδείγματα παραπάνω, εντολές που εκτελούνται κατά μέσο όρο σε τρία δευτερόλεπτα). Λοιπόν, τα αποτελέσματα μιας γρήγορης δοκιμής CPU και RAM δείχνουν σχεδόν τα ίδια αποτελέσματα, τα οποία δεν μπορούν παρά να χαίρονται, ειδικά υπό το φως του γεγονότος ότι η απομόνωση παρέχεται χρησιμοποιώντας έναν τόσο καλά λειτουργικό μηχανισμό όπως το kvm.

ανακοίνωση

Το άρθρο είναι μια κριτική, αλλά σας δίνει την ευκαιρία να νιώσετε τον εναλλακτικό χρόνο εκτέλεσης. Πολλοί τομείς εφαρμογής δεν καλύπτονται, για παράδειγμα, ο ιστότοπος περιγράφει τη δυνατότητα εκτέλεσης του Kubernetes πάνω από τα κοντέινερ Kata. Επιπλέον, μπορείτε επίσης να εκτελέσετε μια σειρά δοκιμών που επικεντρώνονται στην εύρεση προβλημάτων ασφαλείας, στον ορισμό περιορισμών και σε άλλα ενδιαφέροντα πράγματα.

Παρακαλώ όλους όσοι έχουν διαβάσει και ξαναγυρίσει εδώ να λάβουν μέρος στην έρευνα, από την οποία θα εξαρτηθούν οι μελλοντικές δημοσιεύσεις για αυτό το θέμα.

Μόνο εγγεγραμμένοι χρήστες μπορούν να συμμετάσχουν στην έρευνα. Συνδεθείτε, Σας παρακαλούμε.

Πρέπει να συνεχίσω να δημοσιεύω άρθρα σχετικά με τα δοχεία Kata;

  • 80,0%Ναι, γράψτε περισσότερα!28

  • 20,0%Όχι, μην… 7

Ψήφισαν 35 χρήστες. 7 χρήστες απείχαν.

Πηγή: www.habr.com

Προσθέστε ένα σχόλιο