Docker et tout, tout, tout

TL;DR : un article-guide comparant les environnements de déploiement des applications dans des conteneurs. Les capacités de Docker et d'autres systÚmes similaires seront examinées.

Docker et tout, tout, tout

Un peu d'histoire, d'oĂč tout cela vient

Historique

La premiĂšre mĂ©thode bien connue d'isolation des applications est chroot. L'appel systĂšme du mĂȘme nom permet de changer le rĂ©pertoire racine — assurant ainsi Ă  la programme qui l'appelle l'accĂšs uniquement aux fichiers Ă  l'intĂ©rieur de ce rĂ©pertoire. Cependant, si l'on accorde des droits de superutilisateur au programme Ă  l'intĂ©rieur, il peut potentiellement « s'Ă©chapper » de chroot et accĂ©der au systĂšme d'exploitation principal. De plus, en dehors du changement de rĂ©pertoire racine, d'autres ressources (mĂ©moire vive, processeur) ne sont pas limitĂ©es, tout comme l'accĂšs au rĂ©seau.

La mĂ©thode suivante consiste Ă  exĂ©cuter un systĂšme d'exploitation complet Ă  l'intĂ©rieur d'un conteneur, grĂące aux mĂ©canismes du noyau du systĂšme d'exploitation. Dans diffĂ©rents systĂšmes d'exploitation, cette mĂ©thode est appelĂ©e diffĂ©remment, mais le principe est le mĂȘme — exĂ©cuter plusieurs systĂšmes d'exploitation indĂ©pendants, chacun fonctionnant avec le mĂȘme noyau que le systĂšme d'exploitation principal. Cela inclut FreeBSD Jails, Solaris Zones, OpenVZ et LXC pour Linux. L'isolation est assurĂ©e non seulement par l'espace disque, mais aussi par d'autres ressources, en particulier chaque conteneur peut avoir des limites sur le temps processeur, la mĂ©moire vive, et la bande passante rĂ©seau. ComparĂ© Ă  chroot, il est plus difficile de sortir d'un conteneur, car le superutilisateur dans le conteneur n'a accĂšs qu'Ă  l'environnement interne du conteneur, cependant, en raison de la nĂ©cessitĂ© de maintenir le systĂšme d'exploitation Ă  jour Ă  l'intĂ©rieur du conteneur et de l'utilisation d'anciennes versions de noyau (surtout pour Linux, dans une moindre mesure pour FreeBSD), il existe une probabilitĂ© non nulle de « briser » le systĂšme d'isolation du noyau et d'accĂ©der au systĂšme d'exploitation principal.

Au lieu de lancer un systĂšme d'exploitation complet dans un conteneur (avec systĂšme d'initialisation, gestionnaire de paquets, etc.), il est possible de dĂ©marrer directement des applications, Ă  condition de leur permettre de le faire (disponibilitĂ© des bibliothĂšques nĂ©cessaires et autres fichiers). Cette idĂ©e a servi de base Ă  la virtualisation des applications par conteneurs, dont le reprĂ©sentant le plus emblĂ©matique et connu est Docker. ComparĂ© aux systĂšmes prĂ©cĂ©dents, des mĂ©canismes d'isolement plus flexibles, associĂ©s au support intĂ©grĂ© des rĂ©seaux virtuels entre les conteneurs et Ă  la surveillance de l'Ă©tat des applications Ă  l'intĂ©rieur des conteneurs, ont permis de crĂ©er un environnement unique et cohĂ©rent Ă  partir d'un grand nombre de serveurs physiques pour exĂ©cuter des conteneurs — sans nĂ©cessitĂ© de gestion manuelle des ressources.

Docker

Docker est le logiciel de conteneurisation d'applications le plus connu. Écrit en Go, il utilise les capacitĂ©s natives du noyau Linux — cgroups, namespaces, capabilities, etc. — ainsi que les systĂšmes de fichiers Aufs et autres similaires pour Ă©conomiser de l'espace disque.

Docker et tout, tout, tout
Source : wikimedia

Architecture

Avant la version 1.11, Docker fonctionnait comme un service unique, gĂ©rant toutes les opĂ©rations avec les conteneurs : tĂ©lĂ©chargement d'images pour les conteneurs, lancement de conteneurs, traitement des requĂȘtes API. À partir de la version 1.11, Docker a Ă©tĂ© divisĂ© en plusieurs parties interagissant entre elles : containerd, pour gĂ©rer tout le cycle de vie des conteneurs (allocation d'espace disque, tĂ©lĂ©chargement d'images, gestion du rĂ©seau, dĂ©marrage, installation et surveillance de l'Ă©tat des conteneurs) et runC, l'environnement d'exĂ©cution des conteneurs, basĂ© sur l'utilisation de cgroups et d'autres fonctionnalitĂ©s du noyau Linux. Le service docker lui-mĂȘme subsiste, mais il ne sert dĂ©sormais qu'Ă  traiter les requĂȘtes API, qui sont transmises Ă  containerd.

Docker et tout, tout, tout

Installation et configuration

Ma méthode préférée pour installer docker est docker-machine, qui, en plus de l'installation et de la configuration de docker sur des serveurs distants (y compris divers clouds), permet de travailler avec les systÚmes de fichiers des serveurs distants, et peut également exécuter diverses commandes.

Cependant, depuis 2018, le projet a peu Ă©voluĂ©, c'est pourquoi nous allons procĂ©der Ă  l'installation de maniĂšre standard pour la plupart des distributions Linux — en ajoutant le dĂ©pĂŽt et en installant les paquets nĂ©cessaires.

Cette méthode est également utilisée lors de l'installation automatisée, par exemple avec Ansible ou d'autres systÚmes similaires, mais je ne l'examinerai pas dans cet article.

L'installation se fera sur CentOS 7, et j'utiliserai une machine virtuelle comme serveur. Pour l'installation, il suffit d'exécuter les commandes ci-dessous :

# 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

AprĂšs l'installation, il faut dĂ©marrer le service et l’ajouter au dĂ©marrage automatique :

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

En outre, vous pouvez créer un groupe docker, dont les utilisateurs pourront travailler avec docker sans sudo, configurer la journalisation, activer l'accÚs à l'API depuis l'extérieur, et ne pas oublier de configurer plus précisément le pare-feu (tout ce qui n'est pas autorisé est interdit, comme je l'ai omis pour simplifier et rendre cela plus clair dans les exemples ci-dessus et ci-dessous), mais je ne vais pas m'attarder sur ce point.

Autres possibilités

En plus de la docker machine mentionnĂ©e ci-dessus, il y a aussi le docker registry, un outil pour stocker des images de conteneurs, ainsi que docker compose — un outil pour automatiser le dĂ©ploiement d'applications dans des conteneurs, utilisant des fichiers YAML pour assembler et configurer des conteneurs et d'autres Ă©lĂ©ments connexes (par exemple, des rĂ©seaux, des systĂšmes de fichiers persistants pour le stockage des donnĂ©es).

Avec cela, il est également possible d'organiser des pipelines pour le CICD. Une autre fonctionnalité intéressante est le mode cluster, appelé swarm mode (avant la version 1.12, connu sous le nom de docker swarm), qui permet de créer une infrastructure unique pour exécuter des conteneurs à partir de plusieurs serveurs. Il offre un support pour un réseau virtuel à travers tous les serveurs, un équilibreur de charge intégré, ainsi qu'un support pour les secrets des conteneurs.

Les fichiers YAML de docker compose, avec quelques modifications mineures, peuvent ĂȘtre utilisĂ©s pour ces clusters, automatisant complĂštement la gestion de petits et moyens clusters pour divers objectifs. Pour les grands clusters, il est prĂ©fĂ©rable d'utiliser Kubernetes, car les coĂ»ts d'entretien du swarm mode peuvent dĂ©passer ceux de Kubernetes. En plus de runC, comme environnement d'exĂ©cution des conteneurs, vous pouvez installer par exemple Kata containers

Travail avec Docker

AprÚs l'installation et la configuration, essayons de créer un cluster sur lequel nous déploierons GitLab et Docker Registry pour l'équipe de développeurs. Comme serveurs, j'utiliserai trois machines virtuelles, sur lesquelles je déploierai également un systÚme de fichiers distribué GlusterFS, que j'utiliserai comme stockage pour les volumes Docker, par exemple pour exécuter une version tolérante aux pannes de Docker Registry. Les composants clés pour le lancement sont: Docker Registry, Postgresql, Redis, et GitLab avec support GitLab Runner sur Swarm. Nous lancerons Postgresql avec clustering. Stolon, donc pour le stockage des données de Postgresql, nous ne devons pas utiliser GlusterFS. Les autres données critiques seront stockées sur GlusterFS.

Pour déployer GlusterFS sur tous les serveurs (nommés node1, node2, node3), il est nécessaire d'installer les paquets, d'autoriser le fonctionnement du pare-feu et de créer les répertoires nécessaires:

# 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

Aprùs l'installation, le travail de configuration de GlusterFS doit se poursuivre depuis un nƓud, par exemple 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

Ensuite, il faut monter le volume obtenu (la commande doit ĂȘtre exĂ©cutĂ©e sur tous les serveurs):

# mount /srv/docker

La configuration du mode swarm se fait sur l'un des serveurs, qui sera le Leader, les autres devront rejoindre le cluster, donc il faudra copier le résultat de la commande exécutée sur le premier serveur et l'exécuter sur les autres.

Configuration initiale du cluster, je lance la commande sur 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

Nous copions le résultat de la deuxiÚme commande, que nous exécutons sur node2 et node3:

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

À ce stade, la configuration prĂ©liminaire des serveurs est terminĂ©e, nous passons Ă  la configuration des services, les commandes Ă  exĂ©cuter seront lancĂ©es Ă  partir de node1, sauf indication contraire.

Tout d'abord, créons des réseaux pour les conteneurs:

# 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

Ensuite, marquons les serveurs, cela est nécessaire pour lier certains services aux serveurs:

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

Ensuite, nous créons des répertoires pour stocker les données etcd, un stockage KV nécessaire pour Traefik et Stolon. Comme pour Postgresql, ce seront des conteneurs liés aux serveurs, donc nous exécutons cette commande sur tous les serveurs:

# mkdir -p /srv/etcd

Ensuite, nous créons un fichier pour la configuration d'etcd et l'appliquons:

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

AprÚs un certain temps, vérifions que le cluster etcd est opérationnel :

# 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

Créons des répertoires pour Postgresql, la commande sera exécutée sur tous les serveurs :

# mkdir -p /srv/pgsql

Ensuite, créons le fichier de configuration pour 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

Générons des secrets, appliquons le fichier :

# </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

AprÚs un certain temps (vérifiez la sortie de la commande docker service ls, en s'assurant que tous les services sont en cours d'exécution) nous initialisons le cluster Postgresql :

# 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

Vérifions la disponibilité du cluster Postgresql :

# 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

Configurons traefik pour ouvrir l'accÚs aux conteneurs depuis l'extérieur :

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

Lançons le cluster Redis, pour cela, crĂ©ons un rĂ©pertoire de stockage sur tous les nƓuds :

# 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

Ajoutons le registre Docker :

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

Et enfin — 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

État final du cluster et des services :

# 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

Quelles autres amĂ©liorations peuvent ĂȘtre apportĂ©es ? Assurez-vous de configurer Traefik pour le fonctionnement des conteneurs via https, d'ajouter le chiffrement tls pour Postgresql et Redis. Mais dans l'ensemble, il est dĂ©jĂ  possible de le transmettre aux dĂ©veloppeurs en tant que PoC. Voyons maintenant les alternatives Ă  Docker.

Podman

Un autre moteur assez connu pour exécuter des conteneurs, regroupés par pods (pods, groupes de conteneurs déployés ensemble). Contrairement à Docker, il ne nécessite pas de service pour exécuter des conteneurs, tout le travail se fait via la bibliothÚque libpod. Il est également écrit en Go et nécessite un runtime compatible OCI pour exécuter des conteneurs, comme runC.

Docker et tout, tout, tout

Le travail avec Podman ressemble globalement à celui de Docker, au point qu'il est possible de faire comme ceci (selon beaucoup de ceux qui ont essayé, y compris l'auteur de cet article) :

$ alias docker=podman

et vous pouvez continuer Ă  travailler. Globalement, la situation avec Podman est trĂšs intĂ©ressante, car si les premiĂšres versions de Kubernetes fonctionnaient avec Docker, depuis 2015, aprĂšs la normalisation du monde des conteneurs (OCI — Open Container Initiative) et la sĂ©paration de Docker en containerd et runC, une alternative Ă  Docker pour l'exĂ©cution dans Kubernetes est en dĂ©veloppement : CRI-O. Podman, dans ce sens, est une alternative Ă  Docker construite sur les principes de Kubernetes, y compris le regroupement des conteneurs, mais l'objectif principal de l'existence du projet est d'exĂ©cuter des conteneurs dans le style de Docker sans services supplĂ©mentaires. Pour des raisons Ă©videntes, il n'existe pas de mode swarm, car les dĂ©veloppeurs disent clairement que si vous avez besoin d'un cluster, prenez Kubernetes.

Installation

Pour l'installation sur Centos 7, il suffit d'activer le dépÎt Extras, puis d'installer tout avec la commande :

# yum -y install podman

Autres possibilités

Podman peut gĂ©nĂ©rer des unitĂ©s pour systemd, rĂ©solvant ainsi le problĂšme du lancement de conteneurs aprĂšs le redĂ©marrage du serveur. De plus, une bonne fonctionnalitĂ© de systemd en tant que pid 1 dans le conteneur a Ă©tĂ© annoncĂ©e. Un outil distinct, buildah, est utilisĂ© pour la construction des conteneurs, et il existe Ă©galement des outils tiers — des analogues de docker-compose, gĂ©nĂ©rant Ă©galement des fichiers de configuration compatibles avec Kubernetes, facilitant ainsi la transition de Podman vers Kubernetes autant que possible.

Travailler avec Podman

Comme il n'y a pas de mode swarm (il est prĂ©vu de passer Ă  Kubernetes si un cluster est nĂ©cessaire) — nous allons assembler des conteneurs individuels.

Nous installons podman-compose :

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

Le fichier de configuration résultant pour podman est légÚrement différent, par exemple il a fallu déplacer une section distincte des volumes directement dans la section des services.

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

Résultat du travail :

# 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

Voyons ce qu'il générera pour systemd et Kubernetes, pour cela nous devons connaßtre le nom ou l'ID du pod :

# 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

Malheureusement, Ă  part le dĂ©marrage des conteneurs, l'unitĂ© gĂ©nĂ©rĂ©e pour systemd ne fait rien d'autre (par exemple, elle ne nettoie pas les anciens conteneurs lors du redĂ©marrage d'un tel service), donc ces choses devront ĂȘtre ajoutĂ©es manuellement.

En gros, Podman est suffisant pour essayer ce que sont les conteneurs, transférer d'anciennes configurations pour docker-compose, aprÚs quoi il est possible de passer à Kubernetes, si nécessaire pour un cluster, ou d'obtenir une alternative plus simple à Docker.

rkt

Projet est archivĂ© il y a environ six mois, parce que RedHat l'a achetĂ©, donc je ne vais pas m'attarder dessus. Globalement, il laissait une impression plutĂŽt bonne, mais comparĂ© Ă  Docker et encore plus Ă  Podman, il semble ĂȘtre un outil plus complexe. Il y avait aussi une distribution CoreOS, basĂ©e sur rkt (bien qu'ils aient commencĂ© avec Docker), mais son support a Ă©galement pris fin aprĂšs l'acquisition par RedHat.

Plash

Autre un projet, dont l'auteur voulait simplement assembler et exécuter des conteneurs. D'aprÚs la documentation et le code, l'auteur n'a pas suivi les normes, mais a simplement décidé de créer sa propre implémentation, ce qu'il a effectivement fait.

Conclusions

La situation avec Kubernetes est assez intĂ©ressante : d'un cĂŽtĂ©, avec Docker, on peut crĂ©er un cluster (en mode swarm), qui peut mĂȘme exĂ©cuter des environnements de production pour des clients, ce qui est particuliĂšrement pertinent pour de petites Ă©quipes (3-5 personnes), ou lorsque la charge gĂ©nĂ©rale est faible, ou encore en absence de dĂ©sir de se plonger dans les subtilitĂ©s de la configuration de Kubernetes, y compris pour de fortes charges.

Podman n'assure pas une compatibilitĂ© totale, mais il a un avantage majeur : la compatibilitĂ© avec Kubernetes, y compris pour les outils supplĂ©mentaires (buildah et autres). Par consĂ©quent, ma sĂ©lection d'outil sera la suivante : pour les petites Ă©quipes ou avec un budget limitĂ© — Docker (avec le mode swarm possible), pour un dĂ©veloppement personnel sur un localhost — Podman avec des collĂšgues, et pour tout le reste — Kubernetes.

Je ne suis pas sĂ»r que la situation avec Docker ne change pas Ă  l'avenir, car ils sont les pionniers, et commencent Ă  ĂȘtre standardisĂ©s petit Ă  petit. Cependant, malgrĂ© tous ses inconvĂ©nients (fonctionne uniquement sur Linux, pas de clustering, la construction et d'autres actions nĂ©cessitant des solutions tierces), l'avenir de Podman semble plus clair. J'invite donc tous ceux qui le souhaitent Ă  discuter de ces conclusions dans les commentaires.

P.S. Le 3 aoĂ»t, nous lançons «Cours vidĂ©o sur Docker», oĂč vous pourrez en savoir plus sur son fonctionnement. Nous examinerons tous ses outils : des abstractions de base aux paramĂštres rĂ©seau, les particularitĂ©s de travail avec diffĂ©rents systĂšmes d'exploitation et langages de programmation. Vous vous familiariserez avec la technologie et comprendrez oĂč et comment mieux utiliser Docker. Nous partagerons Ă©galement des cas de best practices.

Le coût de la précommande avant la sortie : 5000 roubles. Vous pouvez consulter le programme « Vidéo Cours sur Docker » sur la page du cours.

Source : habr.com

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