A Kata Containers rövid áttekintése és beállítása

A Kata Containers rövid áttekintése és beállítása
Ez a cikk megvitatja, hogyan működik Kata Konténerek, és lesz egy gyakorlati rész is a Dockerrel való kapcsolatukkal.

A Dockerrel kapcsolatos gyakori problémákról és azok megoldásairól le lett írva, ma röviden leírom a Kata Containers megvalósítását. A Kata Containers egy biztonságos konténer futtatókörnyezet, amely könnyű virtuális gépeken alapul. A velük való munka ugyanaz, mint a többi konténerrel, de emellett megbízhatóbb leválasztás is elérhető a hardveres virtualizációs technológia segítségével. A projekt 2017-ben kezdődött, amikor az azonos nevű közösség befejezte az Intel Clear Containers és a Hyper.sh RunV legjobb ötleteinak egyesítését, majd folytatódott a munka a különböző architektúrák támogatásán, köztük az AMD64, ARM, IBM p- és z. -sorozat. Ezenkívül a QEMU hipervizorokon belüli munkavégzés, a Firecracker támogatott, és a konténerrel is integrálható. A kód elérhető a címen GitHub az MIT engedélye alapján.

Főbb jellemzők

  • Külön maggal dolgozva, így hálózat-, memória- és I/O-leválasztást biztosítva kikényszeríthető a virtualizációs bővítményeken alapuló hardveres leválasztás
  • Ipari szabványok támogatása, beleértve az OCI-t (tárolóformátum), a Kubernetes CRI-t
  • A normál Linux-tárolók konzisztens teljesítménye, fokozott elszigeteltség a hagyományos virtuális gépek teljesítménytúllépése nélkül
  • Kiküszöböli a konténerek teljes értékű virtuális gépeken belüli futtatásának szükségességét, az általános interfészek egyszerűsítik az integrációt és az indítást

Telepítés

Van sok telepítési lehetőségeket, fontolóra veszem a tárolókból történő telepítést, a Centos 7 operációs rendszer alapján.
Fontos: A Kata Containers munka csak hardveren támogatott, a virtualizációs továbbítás sem mindig működik sse4.1 támogatásra van szüksége a processzortól.

A Kata Containers telepítése meglehetősen egyszerű:

Segédprogramok telepítése a tárolókkal való munkához:

# yum -y install yum-utils

A Selinux letiltása (helyesebb konfigurálni, de az egyszerűség kedvéért letiltom):

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

Csatlakoztatjuk a tárolót és elvégezzük a telepítést

# 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

beállítás

Dockerrel konfigurálom, telepítése jellemző, nem írom le részletesebben:

# 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

Módosítjuk a daemon.json fájlt:

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

Indítsa újra a dokkolót:

# service docker restart

Működési ellenőrzés

Ha elindítja a tárolót a docker újraindítása előtt, láthatja, hogy az uname a fő rendszeren futó kernel verzióját adja meg:

# 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

Újraindítás után a kernel verziója így néz ki:

# 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

Még több csapat!

# 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

Gyors terhelési tesztelés

A virtualizációból eredő veszteségek felméréséhez fő példaként a sysbench programot futtatom vegye ezt a lehetőséget.

A sysbench futtatása a Docker+containerd használatával

Processzor teszt

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

RAM teszt

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

A sysbench futtatása Docker+Kata Containers használatával

Processzor teszt

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

RAM teszt

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

Elvileg már egyértelmű a helyzet, de optimálisabb a tesztek többszöri lefuttatása, a kiugró értékek eltávolításával és az eredmények átlagolásával, így egyelőre nem csinálok több tesztet.

Álláspontja

Annak ellenére, hogy az ilyen konténerek körülbelül ötször-tízszer tovább indulnak (a konténer használatakor a hasonló parancsok futtatásának tipikus ideje kevesebb, mint egyharmad másodperc), mégis elég gyorsan működnek, ha az abszolút kezdési időt vesszük ( fent vannak példák, az átlagosan három másodperc alatt végrehajtott parancsok). Nos, a CPU és a RAM gyorstesztjének eredményei majdnem ugyanazt az eredményt mutatják, ami nem lehet más, mint az öröm, különösen annak fényében, hogy az elszigetelést olyan jól működő mechanizmussal biztosítják, mint a kvm.

Közlemény

A cikk áttekintés, de lehetőséget ad az alternatív futási idő átérezésére. Sok alkalmazási terület nincs lefedve, például az oldal leírja a Kubernetes futtatásának lehetőségét a Kata Containers tetején. Ezenkívül futtathat egy sor tesztet is, amelyek a biztonsági problémák feltárására, korlátozások beállítására és más érdekes dolgokra összpontosítanak.

Kérem mindazokat, akik itt olvasták és visszatekerték, vegyenek részt a felmérésben, amelytől függenek a jövőbeni publikációk ebben a témában.

A felmérésben csak regisztrált felhasználók vehetnek részt. Bejelentkezés, kérem.

Továbbra is publikáljak cikkeket a Kata Containersről?

  • 80,0%Igen, írj még!28

  • 20,0%Nem, ne…7

35 felhasználó szavazott. 7 felhasználó tartózkodott.

Forrás: will.com

Hozzászólás