ProHoster > blog > administratie > Kort overzicht en opzet van Kata Containers

Kort overzicht en opzet van Kata Containers

Kort overzicht en opzet van Kata Containers
In dit artikel wordt besproken hoe het werkt Kata-containers, en er komt ook een praktisch gedeelte met hun aansluiting op Docker.

Over veelvoorkomende problemen met Docker en hun oplossingen al was geschreven, vandaag zal ik kort de implementatie van Kata Containers beschrijven. Kata Containers is een veilige containerruntime gebaseerd op lichtgewicht virtuele machines. Het werken met hen is hetzelfde als met andere containers, maar daarnaast is er een betrouwbaardere isolatie met behulp van hardwarevirtualisatietechnologie. Het project begon in 2017, toen de gelijknamige community de fusie van de beste ideeën van Intel Clear Containers en Hyper.sh RunV afrondde, waarna verder werd gewerkt aan ondersteuning voor verschillende architecturen, waaronder AMD64, ARM, IBM p- en z -serie. Daarnaast wordt er gewerkt binnen de hypervisors QEMU, Firecracker en is er ook integratie met containerd. De code is verkrijgbaar bij GitHub onder de MIT-licentie.

Belangrijkste kenmerken

  • Werkend met een aparte core, waardoor netwerk-, geheugen- en I/O-isolatie wordt geboden, is het mogelijk om het gebruik van hardware-isolatie af te dwingen op basis van virtualisatie-uitbreidingen
  • Ondersteuning voor industriestandaarden, waaronder OCI (containerformaat), Kubernetes CRI
  • Consistente prestaties van reguliere Linux-containers, verbeterde isolatie zonder de prestatieoverhead van reguliere VM's
  • Elimineer de noodzaak om containers in volwaardige virtuele machines te laten draaien, generieke interfaces vereenvoudigen integratie en lancering

installatie

Er is veel installatie-opties, zal ik overwegen om te installeren vanuit de repositories, gebaseerd op het Centos 7-besturingssysteem.
Het is belangrijk: Het werk van Kata Containers wordt alleen ondersteund op hardware, het doorsturen van virtualisatie werkt ook niet altijd heb sse4.1-ondersteuning nodig van de verwerker.

Het installeren van Kata Containers is vrij eenvoudig:

Installeer hulpprogramma's voor het werken met repositories:

# yum -y install yum-utils

Schakel Selinux uit (het is correcter om te configureren, maar voor de eenvoud schakel ik het uit):

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

We verbinden de repository en voeren de installatie uit

# 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

afstelling

Ik ga werken met docker, de installatie is typisch, ik zal het niet in meer detail beschrijven:

# 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

We brengen wijzigingen aan in daemon.json:

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

Docker opnieuw opstarten:

# service docker restart

Gezondheidscontrole

Als u de container start voordat u docker opnieuw start, kunt u zien dat uname de versie van de kernel geeft die op het hoofdsysteem draait:

# 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

Na een herstart ziet de kernelversie er als volgt uit:

# 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

Meer ploegen!

# 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

Snelle belastingstests

Om de verliezen door virtualisatie te beoordelen, voer ik sysbench uit, als belangrijkste voorbeelden neem deze optie.

Sysbench uitvoeren met behulp van Docker+containerd

Processortest

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-test

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

Sysbench uitvoeren met behulp van Docker+Kata-containers

Processortest

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-test

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

In principe is de situatie al duidelijk, maar het is optimaler om de testen meerdere keren uit te voeren, uitschieters te verwijderen en de resultaten te middelen, dus meer tests doe ik nog niet.

Bevindingen

Ondanks het feit dat dergelijke containers ongeveer vijf tot tien keer langer nodig hebben om op te starten (typische runtime voor vergelijkbare commando's bij gebruik van containerd is minder dan een derde van een seconde), werken ze nog steeds vrij snel als we de absolute starttijd nemen (daar zijn voorbeelden hierboven, opdrachten uitgevoerd in gemiddeld drie seconden). Welnu, de resultaten van een snelle test van CPU en RAM laten bijna dezelfde resultaten zien, die alleen maar verheugd kunnen zijn, vooral in het licht van het feit dat isolatie wordt geboden met behulp van zo'n goed beheerd mechanisme als kvm.

aankondiging

Het artikel is een recensie, maar het geeft je de mogelijkheid om de alternatieve looptijd te voelen. Veel toepassingsgebieden worden niet behandeld, de site beschrijft bijvoorbeeld de mogelijkheid om Kubernetes bovenop Kata Containers te laten draaien. Daarnaast kunt u ook een reeks tests uitvoeren die zijn gericht op het vinden van beveiligingsproblemen, het instellen van beperkingen en andere interessante dingen.

Ik vraag iedereen die hier heeft gelezen en teruggespoeld om deel te nemen aan de enquête, waarvan toekomstige publicaties over dit onderwerp zullen afhangen.

Alleen geregistreerde gebruikers kunnen deelnemen aan het onderzoek. Inloggen, Alsjeblieft.

Moet ik artikelen over Kata Containers blijven publiceren?

  • 80,0%Ja, schrijf meer!28

  • 20,0%Nee, niet doen...7

35 gebruikers hebben gestemd. 7 gebruikers onthielden zich van stemming.

Bron: www.habr.com

Voeg een reactie