Docker ja kõik, kõik, kõik.

TL;DR: ülevaateartikkel konteinerites rakenduste käivitamise keskkondade võrdlemiseks. Vaatluse all on Docker'i ja teiste sarnaste süsteemide võimalused.

Docker ja kõik, kõik, kõik.

Veidi ajalugu, kuidas see kõik algas

Ajalugu

Esimene tuntud viis rakenduse isoleerimiseks on chroot. Samat nimetav süsteemikõne tagab juurkatse muutmise — lubades seega programmile, kes selle esitas, juurdepääsu ainult sellele kataloogile. Kuid kui programmil sees anda superkasutaja õigused, võib see potentsiaalselt "põgeneda" chroot'ist ja saada juurdepääsu põhiosale. Samuti ei piirduta ainult juurkatalooge, vaid ka muid ressursse (mälu, protsessor) ning juurdepääsuga võrgule.

Järgmine meetod on täieliku operatsioonisüsteemi käivitamine konteineris, kasutades operatsioonisüsteemi tuuma mehhanisme. Erinevates operatsioonisüsteemides nimetatakse seda meetodit erinevalt, kuid põhimõte on sama - mitme sõltumatu operatsioonisüsteemi käivitamine, millest igaüks töötab sama tuumaga, millega töötab ka põhiooperatsioonisüsteem. Siia kuuluvad FreeBSD Jails, Solaris Zones, OpenVZ ja LXC Linuxi jaoks. Tagatakse isoleeritus mitte ainult kettaruumi osas, vaid ka teiste ressursside osas, sealhulgas igal konteineril võivad olla piirangud protsessoriaja, RAM-i ja võrgu läbilaskevõime osas. Võrreldes chrootiga on konteinerist väljumine keerulisem, kuna konteineri superkasutajal on juurdepääs ainult konteineri sisule, kuid kuna on vajalik hoida konteeri sees operatsioonisüsteem ajakohasena ja kasutada vanemaid tuumaversioone (see kehtib enim Linuxi, vähemal määral FreeBSD kohta), on eksisteeriv võimalus tuuma isoleerimise süsteemi 'läbistamiseks' ja põhiooperatsioonisüsteemi juurdepääsu saamiseks.

Kuna täisväärtusliku operatsioonisüsteemi käivitamise asemel konteineris (koos initsialiseerimissüsteemi, paketihalduri jne) on võimalik kohe käivitada rakendusi, oluline on tagada rakendustele vajalikud tingimused (vajalikud teekid ja muud failid). Just see idee tõi kaasa rakenduste konteineriseerimise, mille kõige silmapaistvam ja tuntum esindaja on Docker. Võrreldes eelnevate süsteemidega võimaldavad paindlikumad isolatsiooni mehhanismid koos konteinerite vahelise sisseehitatud virtuaalvõrkude toega ning rakenduse oleku jälgimisega konteineris luua ühe tervikliku keskkonna suurest hulgast füüsilistest serveritest konteinerite käitamiseks — ilma manuaalse ressursihalduse vajaduseta.

Docker

Docker on kõige tuntum rakenduste konteinerimise tarkvara. See on kirjutatud Go keeles, kasutab Linuxi tuuma loomulikke omadusi — cgroups, namespaces, capabilities jne, samuti failisüsteeme nagu Aufs ja muud sarnased, et säästa ketta ruumi.

Docker ja kõik, kõik, kõik.
Allikas: wikimedia

Architecture

Versioonist 1.11 alates töötas Docker ühe teenusena, mis haldas kõiki konteineritega seotud toiminguid: konteineripiltide allalaadimist, konteinerite käivitamist, API-päringute töötlemist. Alates versioonist 1.11 on Docker jagatud mitmeks osaks, mis suhtlevad omavahel: containerd, mis haldab konteinerite kogu elutsüklit (valib kettaruumi, laadib alla pilte, hallates võrke, käivitab, installib ja jälgib konteinerite olekut) ja runC, konteinerite käituskeskkond, mis põhineb cgroups'i ja teiste Linuxi kernel'i omaduste kasutamisel. Docker teenus jäi alles, kuid nüüd teenib see ainult API-päringute töötlemiseks, mis suunatakse containerd'le.

Docker ja kõik, kõik, kõik.

Installeerimine ja seadistamine

Minu lemmikmeetod Docker'i installimiseks on docker-machine, mis mitte ainult ei installi ja seosta dockerit kaugserverites (sh erinevates pilvedes), vaid võimaldab ka töötada kaugserverite failisüsteemidega ning käivitada erinevaid käske.

Kuid alates 2018. aastast ei ole projekt praktiliselt arenenud, seetõttu teostame installatsiooni enamiku Linuxi distributsioonide jaoks tavapärasel viisil — lisades repot ja installides vajalikud paketid.

Seda meetodit kasutatakse ka automatiseeritud installatsiooni puhul, näiteks Ansible või sarnaste süsteemide abil, kuid seda artiklis ma käsitlema ei hakka.

Installatsioon toimub CentOS 7-s, serverina kasutan virtuaalmasinat. Installimiseks piisab, kui täita allolevad käsud:

# 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

Pärast installatsiooni tuleb teenus käivitada ja seada see automaatseks käivitamiseks:

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

Lisaks võib luua docker'i grupi, mille kasutajad saavad docker'iga töötada ilma sudo'ta, seadistada logimist, lubada API juurdepääsu väljastpoolt, mitte unustada paremini konfigureerida tulemüüri (keelatud on kõik, mis ei ole lubatud; eespool ja allpool toodud näidetes olen selle lihtsuse ja selguse huvides välja jätnud), kuid siin ma ei peatu detailsemalt.

Teised võimalused

Lisaks eespool mainitud docker machine'ile on olemas ka docker registry, mis on konteinerite piltide salvestamise vahend, ning docker compose — vahend rakenduste konteinerites paigaldamise automatiseerimiseks, kasutades YAML-faile konteinerite ja teiste seotud asjade (näiteks võrgud, püsiv failisüsteem andmete salvestamiseks) koostamiseks ja seadistamiseks.

Selle abil on võimalik korraldada ka CICD torujuhtmeid. Veel üks huvitav võimalus on tööd teha klastrirežiimis, tuntud kui swarm mode (kuni versioonini 1.12 tuntud kui docker swarm), mis võimaldab ühendada mitmest serverist ühe infrastruktuuri konteinerite käitamiseks. Toetatakse virtuaalvõrku kõikide serverite kohal, olemas on sisseehitatud koormuse tasakaalustaja ning konteinerite jaoks ka saladuste toetamist.

Docker Compose'i YAML-failide väikeste muudatustega saab kasutada selliste klastrite jaoks, automatiseerides täielikult väikeste ja keskmiste klastrite hooldust erinevateks eesmärkideks. Suurte klastrite puhul on eelistatud kasutada Kubernetes't, kuna hoolduskulud swarm-režiimis võivad ületada need, mis on seotud Kubernetes'ega. Lisaks runC-le saab konteinerite käitamiseks paigaldada näiteks Kata containers

Töötamine Dockeriga

Pärast installimist ja seadistamist proovime üles ehitada klastrit, kus paigaldame GitLabi ja Docker Registry arendajate meeskonnale. Serveriteks kasutan kolme virtuaalmasinat, millele paigaldan täiendavalt jaotatud failisüsteemi GlusterFS, mida kasutan docker volumes'ite salvestamiseks, näiteks tõrkepea vältimise versiooni docker registry käitamiseks. Käitamiseks vajalikud põhikomponendid: Docker Registry, Postgresql, Redis, GitLab koos GitLab Runner'iga Swarm'i peal. Postgresql käivitame klasterdatult Stolon, seetõttu ei tohiks Postgresql'i andmete salvestamiseks kasutada GlusterFS'i. Ülejäänud kriitilised andmed salvestatakse GlusterFS-i.

GlusterFS-i käivitamiseks kõigil serveritel (mille nimed on node1, node2, node3) tuleb installida pakett, lubada tulekindel töö ja luua vajalikud kataloogid:

# 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

Pärast installimist tuleb GlusterFS-i seadistamisega jätkata ühelt sõlme, näiteks 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

Seejärel tuleb loodud mahtu mountida (käsku tuleb täita kõigil serveritel):

# mount /srv/docker

Swarm mode'i seadistamine toimub ühel serveritest, mis saab juhtimisse, teised peavad liituma klastri. Seetõttu tuleb esimese serveri käsu väljundi kopeerida ja täita teistel.

Klastri esialgne seadistamine, käsk on käivitatud node1-l:

# 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

Kopeerime teise käsu tulemuse, täidame node2-l ja node3-l:

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

Sellega on serverite esmane seadistamine lõpetatud, alustame teenuste seadistamist. Käskude täitmine toimub node1-l, kui ei ole erinõudeid.

Esiteks loome konteinerite võrgud:

# 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

Seejärel märgistame serverid, see on vajalik teatud teenuste serveritega seostamiseks:

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

Järgnevalt loome kaustad andmete salvestamiseks etcd, KV-lao, mida on vaja Traefiki ja Stoloniga. Nagu PostgreSQL-i puhul, on need serveritega seotud konteinerid, seega täidame selle käsu kõigil serveritel:

# mkdir -p /srv/etcd

Järgnevalt loome konfiguratsioonifaili etcd jaoks ja rakendame selle:

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

Mõne aja pärast kontrollime, et etcd klaster on üles tõusnud:

# 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

Loome Postgresql'i jaoks katalooge, käsu täidame kõigil serveritel:

# mkdir -p /srv/pgsql

Seejärel loome Postgresql'i seadistuse faili:

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

Generime salajasi, rakendame faili:

# </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

Mõne aja pärast (vaatame käsu väljundit docker service ls, et kõik teenused on üles tõusnud) initsialiseerime Postgresql klastrit:

# 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

Kontrollime Postgresql klastrite valmidust:

# 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

Konfigureerime traefik'i konteinerite välised juurdepääsuks:

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

Käivitame Redis klastrit, selleks loome kõikidesse sõlmedesse salvestamise katalooge:

# 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

Lisame Docker Registry:

06registry.yml

versioon: '3.7'

teenused:
  registri:
    pilt: registry:2.6
    võrgud:
      - traefik
    maht:
      - registry_data:/var/lib/registry
    jõud:
      koopiad: 1
      paigutus:
        piirangud: [node.role == manager]
      taaskäivitamise_poliitika:
        tingimus: on-failure
      sildid:
        - traefik.enable=true
        - traefik.http.routers.registry.rule=Host(`registry.example.com`)
        - traefik.http.services.registry.loadbalancer.server.port=5000
        - traefik.docker.network=traefik

mahud:
  registry_data:
    draiver: local
    draiver_valikud:
      tüüp: none
      o: bind
      seade: "/srv/docker/registry"

võrgud:
  traefik:
    väline: true

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

Ja lõpuks — 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

Klastri ja teenuste lõppolek:

# 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

Mida veel võiks parandada? Traefikis tuleb kindlasti seadistada konteinerite töö https üle, lisada Postgresql ja Redis jaoks tls krüpteerimine. Kuid tervikuna võib juba anda arendajatele PoC-ina. Vaatame nüüd Dockerile alternatiive.

Podman

Veel üks tuntud engine konteinerite käitamiseks, mis on rühmitatud podide (pods, koos töötama paigaldatud konteineritest) järgi. Erinevalt Dockerist ei vaja see konteinerite käitamiseks mingit teenust, kogu töö toimub läbi libpod'i teegi. Samuti on see kirjutatud Go-s ja vajab konteinerite jooksutamiseks OCI-ühilduvat runtime'i, näiteks runC.

Docker ja kõik, kõik, kõik.

Töö Podmaniga meenutab üldiselt Dockeri kasutamist, isegi nii kaugele, et on võimalik teha nii (nagu on väitnud paljud katsetajad, sealhulgas ka artikli autor):

$ alias docker=podman

ja saab jätkata tööd. Üldiselt on olukord Podmaniga väga huvitav, kuna varasemad Kubernetes'i versioonid töötasid Dockeriga, siis umbes 2015. aastast, pärast konteinerite maailma standardiseerimist (OCI — Open Container Initiative) ja Docker'i jagunemist containerd ja runC'ks, on arendatud Docker'i alternatiivi Kubernetes'i käivitamiseks: CRI-O. Podman on selles osas Docker'i alternatiiv, mis on üles ehitatud Kubernetes'e põhimõtete järgi, sealhulgas konteinerite rühmitamise osas, kuid projekti peamine eesmärk on käivitada konteinerid Docker'i stiilis ilma lisateenusteta. Arusaadavatel põhjustel ei ole swarm mode'i, kuna arendajad ütlevad selgelt, et kui vajate klastrit — võtke Kubernetes.

Installimine

Centos 7 installimiseks piisab, kui aktiveerida Extras repositoorium, peale mida saab kõik installida käsuga:

# yum -y install podman

Teised võimalused

Podman suudab genereerida üksusi systemd jaoks, lahendades seega konteinerite käivitamise probleemi pärast serveri taaskäivitamist. Lisaks on kinnitatud, et systemd töötab õigesti pid 1 rollis konteineris. Konteinerite koostamiseks kasutatakse eraldi tööriista buildah, eksisteerivad ka kolmandate osapoolte tööriistad – sarnased docker-compose'ile, mis genereerib sealhulgas Kubernetes'ega ühilduvaid konfiguratsioonifaile, muutes ülemineku Podmanilt Kubernetes'ele võimalikult lihtsaks.

Töötamine Podmaniga

Kuna puudub swarm mode (eeldatakse üleminekut Kubernetes'ile, kui on vajalik klaster) – kogume eraldi konteinerite kaupa.

Installime podman-compose:

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

Tekkinud konfiguratsioonifail podmani jaoks on veidi erinev, näiteks tuli eraldi sektsioon volumes otse viia teenuste sektsiooni.

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

Tulemused:

# 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

Vaadakem, mida ta generaatoritele systemd ja Kubernetes genereerib, selleks on vaja teada podi nime või ID-d:

# 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

Kahjuks generatsiooni systemd ühtki muud funktsiooni peale konteinerite käivitamise ei paku (näiteks vanade konteinerite puhastamine selle teenuse taaskäivitamisel), seetõttu tuleb need asjad ise juurde kirjutada.

Üldiselt on Podman piisav, et proovida, mis on konteinerid, kanda üle vanad konfiguratsioonid docker-compose'ist ning seejärel liikuda Kubernetes'e poole, kui on vaja klastrit, või saada lihtsam alternatiiv Docker'ile.

rkt

Projekt läks arhiivi umbes kuus kuud tagasi, kuna selle ostis RedHat, seega ei jää ma sellel edasi peatuma. Üldiselt jättis see üsna hea mulje, kuid võrreldes Dockeriga ja veel enam Podmaniga tundub see olevat kombineeritud lahendus. Samuti eksisteeris CoreOS jaotur, mis põhines rkt-l (kuigi algselt oli neil Docker), kuid selle tugi lõppes samuti pärast RedHati ostu.

Plash

Veel üks projekt, mille autor soovis lihtsalt konteinerite kogumist ja käivitamist. Koos dokumentatsiooni ja koodiga – autor ei järgitud standardeid, vaid otsustas lihtsalt kirjutada oma rakenduse, mida ta põhimõtteliselt ka tegi.

Järeldused

Kubernetes oleva olukord on väga huvitav: ühelt poolt saab Dockerit kasutada klastrite loomiseks (swarm mode'is), millega saab isegi käivitada klientidele toote keskkondi, see on eriti oluline väikeste meeskondade (3-5 inimest) jaoks või väikese koormuse korral, või juhul kui ei soovi süveneda Kubernetes'i seadistamise peensustesse, sealhulgas kõrge koormuse jaoks.

Podman ei taga täielikku ühilduvust, kuid sellel on üks oluline eelis – ühilduvus Kubernetes'iga, sealhulgas ka lisatööriistade (buildah ja teised) kasutamise võimalus. Seetõttu lähen tööriista valikule nii: väikeste meeskondade või piiratud eelarve korral – Docker (võimaliku swarm režiimiga), enda arendamiseks isiklikul localhost'il – Podman kolleegidega, ja kõigile teistele – Kubernetes.

Ma ei ole kindel, et Docker'i olukord tulevikus ei muutu, nad on ikkagi pioneerid ja standardiseeruvad järk-järgult, kuid Podman'il, kõikide oma puuduste (töö ainult Linuxil, klasterdamine puudub, ehitamine ja muud toimingud – kolmandate osapoolte lahendustega) juures on tulevik selgem, seetõttu kutsub ma kõiki huvilisi kommenteerima neid järeldusi.

P.S. 3. augustil käivitame „Docker'i videokursus“, kus saab lähemalt tutvuda selle tööga. Uurime kõiki selle tööriistu: alates põhiabstraktsioonidest kuni võrguparameetrite, erinevate opsüsteemide ja programmeerimiskeelte nüanssideni. Te tutvute tehnoloogiaga ja saate aru, kus ja kuidas on parim kasutada Docker'it. Jagame ka parimaid praktikakatsed.

Eelkäitmise hind enne väljaandmist: 5000 r. Programmiga „Videokursus Dockerist“ saate tutvuda kursuse lehel.

Allikas: habr.com

Osta usaldusväärne veebihosting DDoS kaitsega, VPS VDS serverid 🔥 Osta usaldusväärne veebihosting DDoS kaitsega, VPS VDS serverid | ProHoster