Docker i wszystko, wszystko, wszystko

TL; DR: Ogólny przewodnik porównujący frameworki do uruchamiania aplikacji w kontenerach. Rozważone zostaną możliwości Dockera i innych podobnych systemów.

Docker i wszystko, wszystko, wszystko

Trochę historii, skąd to wszystko się wzięło

Historia

Pierwszą dobrze znaną metodą izolowania aplikacji jest chroot. Wywołanie systemowe o tej samej nazwie zapewnia zmianę katalogu głównego, zapewniając w ten sposób programowi, który je wywołał, dostęp tylko do plików znajdujących się w tym katalogu. Jeśli jednak program otrzyma wewnętrznie uprawnienia roota, może potencjalnie „uciec” z chroota i uzyskać dostęp do głównego systemu operacyjnego. Ponadto oprócz zmiany katalogu głównego inne zasoby (RAM, procesor), a także dostęp do sieci nie są ograniczone.

Następną metodą jest uruchomienie pełnoprawnego systemu operacyjnego wewnątrz kontenera, wykorzystując mechanizmy jądra systemu operacyjnego. Ta metoda nazywa się inaczej w różnych systemach operacyjnych, ale istota jest taka sama - uruchomienie kilku niezależnych systemów operacyjnych, z których każdy uruchamia to samo jądro, na którym działa główny system operacyjny. Należą do nich więzienia FreeBSD, strefy Solaris, OpenVZ i LXC dla systemu Linux. Izolację zapewnia nie tylko miejsce na dysku, ale także inne zasoby, w szczególności każdy kontener może mieć ograniczenia dotyczące czasu procesora, pamięci RAM i przepustowości sieci. W porównaniu do chroot, opuszczenie kontenera jest trudniejsze, ponieważ superużytkownik w kontenerze ma dostęp tylko do zawartości kontenera, jednak ze względu na konieczność utrzymywania aktualnego systemu operacyjnego wewnątrz kontenera i korzystania ze starszych wersji jąder (dotyczy Linuksa, w mniejszym stopniu FreeBSD), istnieje niezerowe prawdopodobieństwo „przebicia się” przez system izolacji jądra i uzyskania dostępu do głównego systemu operacyjnego.

Zamiast uruchamiać pełnoprawny system operacyjny w kontenerze (z systemem inicjalizacji, menedżerem pakietów itp.), Możesz natychmiast uruchomić aplikacje, najważniejsze jest zapewnienie aplikacjom takiej możliwości (obecność niezbędnych bibliotek i inne pliki). Pomysł ten stał się podstawą kontenerowej wirtualizacji aplikacji, której najwybitniejszym i najbardziej znanym przedstawicielem jest Docker. W porównaniu do poprzednich systemów, bardziej elastyczne mechanizmy izolacji, w połączeniu z wbudowaną obsługą sieci wirtualnych pomiędzy kontenerami i śledzeniem stanu aplikacji w obrębie kontenera, zaowocowały możliwością zbudowania jednego spójnego środowiska z dużej liczby serwerów fizycznych do uruchamiania kontenerów - bez konieczności ręcznego zarządzania zasobami.

Doker

Docker to najbardziej znane oprogramowanie do konteneryzacji aplikacji. Napisany w języku Go, wykorzystuje standardowe funkcje jądra Linuksa - grupy cgroup, przestrzenie nazw, możliwości itp., a także systemy plików Aufs i inne, aby zaoszczędzić miejsce na dysku.

Docker i wszystko, wszystko, wszystko
Źródło: wikimedia

Architektura

Przed wersją 1.11 Docker działał jako pojedyncza usługa, która wykonywała wszystkie operacje na kontenerach: pobieranie obrazów do kontenerów, uruchamianie kontenerów, przetwarzanie żądań API. Począwszy od wersji 1.11 Docker został podzielony na kilka współpracujących ze sobą części: kontenerd, służący do przetwarzania całego cyklu życia kontenerów (przydzielanie miejsca na dysku, pobieranie obrazów, praca z siecią, uruchamianie, instalowanie i monitorowanie stanu kontenerów) i runC, środowisko wykonawcze kontenerów, oparte na wykorzystaniu cgroup i innych funkcji jądra Linuksa. Sama usługa dokowania pozostaje, ale teraz służy jedynie do przetwarzania żądań API przetłumaczonych na kontenerd.

Docker i wszystko, wszystko, wszystko

Instalacja i konfiguracja

Moim ulubionym sposobem instalacji dockera jest docker-machine, który oprócz bezpośredniego instalowania i konfigurowania dockera na zdalnych serwerach (w tym różnych chmurach), umożliwia pracę z systemami plików zdalnych serwerów, a także może uruchamiać różne polecenia.

Jednak od 2018 roku projekt prawie nie był rozwijany, dlatego zainstalujemy go w standardowy sposób dla większości dystrybucji Linuksa - dodając repozytorium i instalując niezbędne pakiety.

Metodę tę stosuje się również przy instalacji automatycznej, na przykład przy użyciu Ansible lub innych podobnych systemów, ale nie będę jej omawiał w tym artykule.

Instalacja zostanie przeprowadzona na Centosie 7, jako serwer wykorzystam maszynę wirtualną, aby zainstalować wystarczy uruchomić poniższe polecenia:

# 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

Po instalacji musisz uruchomić usługę i uruchomić ją:

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

Dodatkowo możesz utworzyć grupę dokerów, której użytkownicy będą mogli pracować z dokiem bez sudo, skonfigurować logowanie, umożliwić dostęp do API z zewnątrz i nie zapomnieć o dokładniejszej konfiguracji firewalla (wszystko, co nie jest dozwolone jest zabronione w przykładach powyżej i poniżej - pominąłem to dla uproszczenia i przejrzystości), ale nie będę tutaj wchodził w szczegóły.

Inne funkcje

Oprócz wyżej wymienionej maszyny dockerowej istnieje również docker rejestru, narzędzie do przechowywania obrazów dla kontenerów, a także docker compose, narzędzie do automatyzacji wdrażania aplikacji w kontenerach, do budowy i konfiguracji kontenerów służą pliki YAML i inne powiązane rzeczy (na przykład sieci, trwałe systemy plików do przechowywania danych).

Można go również wykorzystać do organizacji przenośników dla CICD. Kolejną ciekawą funkcją jest praca w trybie klastrowym, tzw. trybie roju (przed wersją 1.12 był on znany jako rój dokerów), który pozwala na zmontowanie jednej infrastruktury z kilku serwerów w celu uruchamiania kontenerów. Istnieje obsługa sieci wirtualnej na wszystkich serwerach, wbudowany moduł równoważenia obciążenia, a także obsługa sekretów dla kontenerów.

Do takich klastrów można wykorzystać pliki YAML z docker compose, po niewielkich modyfikacjach, całkowicie automatyzując obsługę małych i średnich klastrów do różnych celów. W przypadku dużych klastrów preferowany jest Kubernetes, ponieważ koszty utrzymania trybu roju mogą przewyższać koszty Kubernetes. Oprócz runC można zainstalować np. jako środowisko wykonawcze kontenera Pojemniki Kata

Praca z Dockerem

Po instalacji i konfiguracji spróbujemy złożyć klaster, w którym dla zespołu deweloperskiego wdrożymy GitLab i Docker Registry. Jako serwery wykorzystam trzy maszyny wirtualne, na których dodatkowo wdrożę rozproszony FS GlusterFS, który wykorzystam jako magazyn woluminów dokowanych, np. do uruchomienia odpornej na błędy wersji rejestru dokerów. Kluczowe komponenty do uruchomienia: Docker Registry, Postgresql, Redis, GitLab ze wsparciem dla GitLab Runner na platformie Swarm. Uruchomimy Postgresql z klastrowaniem Stołoń, więc nie musisz używać GlusterFS do przechowywania danych Postgresql. Pozostałe krytyczne dane będą przechowywane na GlusterFS.

Aby wdrożyć GlusterFS na wszystkich serwerach (nazywają się one węzeł1, węzeł2, węzeł3), musisz zainstalować pakiety, włączyć zaporę ogniową i utworzyć niezbędne katalogi:

# 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

Po instalacji prace nad konfiguracją GlusterFS należy kontynuować z jednego węzła, np. węzła 1:

# 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

Następnie musisz zamontować powstały wolumin (polecenie należy wykonać na wszystkich serwerach):

# mount /srv/docker

Tryb roju konfigurujemy na jednym z serwerów, który będzie Liderem, reszta będzie musiała dołączyć do klastra, więc wynik wykonania polecenia na pierwszym serwerze będzie musiał zostać skopiowany i wykonany na pozostałych.

Początkowa konfiguracja klastra, uruchamiam polecenie w węźle 1:

# 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

Kopiujemy wynik drugiego polecenia i wykonujemy go w węźle 2 i węźle 3:

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

W tym momencie wstępna konfiguracja serwerów jest zakończona, przejdźmy do konfiguracji usług, polecenia do wykonania zostaną uruchomione z węzła 1, chyba że określono inaczej.

Na początek stwórzmy sieci dla kontenerów:

# 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

Następnie zaznaczamy serwery, jest to konieczne do powiązania niektórych usług z serwerami:

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

Następnie tworzymy katalogi do przechowywania danych itp., magazyn KV, który jest potrzebny Traefikowi i Stolonowi. Podobnie jak w przypadku Postgresql, będą to kontenery powiązane z serwerami, dlatego uruchamiamy to polecenie na wszystkich serwerach:

# mkdir -p /srv/etcd

Następnie utwórz plik konfiguracyjny etcd i użyj go:

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

Po pewnym czasie sprawdzamy, czy klaster etcd działa:

# 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

Tworzymy katalogi dla Postgresql, wykonujemy polecenie na wszystkich serwerach:

# mkdir -p /srv/pgsql

Następnie utwórz plik, aby skonfigurować 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

Generujemy sekrety i korzystamy z pliku:

# </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

Po pewnym czasie (patrz wynik polecenia usługa dokowania lsże wszystkie usługi działają) inicjujemy klaster 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

Sprawdzanie gotowości klastra 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

Konfigurujemy traefik tak, aby otwierał dostęp do kontenerów z zewnątrz:

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

Uruchamiamy Redis Cluster, w tym celu tworzymy katalog przechowywania na wszystkich węzłach:

# 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 <<EOF > /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

Dodaj rejestr Dockera:

06rejestr.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

I na koniec - 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'] = "[email protected]"
        gitlab_rails['smtp_password'] = "xxxxxxxxx"
        gitlab_rails['smtp_domain'] = "example.com"
        gitlab_rails['gitlab_email_from'] = '[email protected]'
        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

Ostateczny stan klastra i usług:

# 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

Co jeszcze można poprawić? Pamiętaj, aby skonfigurować Traefik do uruchamiania kontenerów przez https, dodać szyfrowanie Tls dla Postgresql i Redis. Ale ogólnie rzecz biorąc, można go już przekazać programistom jako PoC. Przyjrzyjmy się teraz alternatywą dla Dockera.

Podman

Kolejny dość znany silnik do uruchamiania kontenerów pogrupowanych według podów (podów, grup wdrożonych razem kontenerów). W przeciwieństwie do Dockera, do uruchomienia kontenerów nie jest wymagana żadna usługa; cała praca jest wykonywana poprzez bibliotekę libpod. Napisany również w Go, wymaga środowiska wykonawczego zgodnego z OCI do uruchamiania kontenerów, takich jak runC.

Docker i wszystko, wszystko, wszystko

Praca z Podmanem przypomina ogólnie tę z Dockerem do tego stopnia, że ​​można to zrobić w ten sposób (co stwierdziło wielu, którzy tego próbowali, w tym autor tego artykułu):

$ alias docker=podman

i możesz kontynuować pracę. Generalnie sytuacja z Podmanem jest bardzo ciekawa, bo o ile wczesne wersje Kubernetesa współpracowały z Dockerem, to około 2015 roku, po standaryzacji świata kontenerów (OCI – Open Container Initiative) i podziale Dockera na kontenerd i runC, opracowywana jest alternatywa dla Dockera do działania w Kubernetesie: CRI-O. Podman pod tym względem jest alternatywą dla Dockera, zbudowaną na zasadach Kubernetesa, obejmującą grupowanie kontenerów, jednak głównym celem projektu jest uruchomienie kontenerów w stylu Dockera bez dodatkowych usług. Z oczywistych powodów nie ma trybu roju, gdyż twórcy wyraźnie mówią, że jeśli potrzebujesz klastra, bierz Kubernetesa.

Instalacja

Aby zainstalować na Centosie 7, wystarczy aktywować repozytorium Dodatków, a następnie zainstalować wszystko za pomocą polecenia:

# yum -y install podman

Inne funkcje

Podman może generować jednostki dla systemd, rozwiązując w ten sposób problem uruchamiania kontenerów po ponownym uruchomieniu serwera. Dodatkowo zadeklarowano, że systemd działa poprawnie jako pid 1 w kontenerze. Istnieje osobne narzędzie do budowania kontenerów, istnieją również narzędzia innych firm - analogi docker-compose, które również generują pliki konfiguracyjne kompatybilne z Kubernetesem, dzięki czemu przejście z Podmana na Kubernetes jest maksymalnie uproszczone.

Współpraca z Podmanem

Ponieważ nie ma trybu roju (w przypadku potrzeby klastra mamy przejść na Kubernetes), będziemy go gromadzić w osobnych pojemnikach.

Zainstaluj podman-compose:

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

Wynikowy plik konfiguracyjny dla podmana jest nieco inny, więc na przykład musieliśmy przenieść osobną sekcję woluminów bezpośrednio do sekcji z usługami.

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

Wynik:

# 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

Zobaczmy, co generuje dla systemd i kubernetes, w tym celu musimy poznać nazwę lub identyfikator kapsuły:

# podman pod ls
POD ID         NAME   STATUS    CREATED          # OF CONTAINERS   INFRA ID
71fc2b2a5c63   root   Running   11 minutes ago   3                 db40ab8bf84b

Kubernety:

# 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: {}

System:

# 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

Niestety, poza uruchamianiem kontenerów, wygenerowana jednostka dla systemd nie robi nic innego (np. sprzątania starych kontenerów po ponownym uruchomieniu takiej usługi), więc takie rzeczy będziesz musiał napisać sam.

W zasadzie Podman wystarczy, żeby wypróbować czym są kontenery, przenieść stare konfiguracje do docker-compose, a następnie przejść w stronę Kubernetesa, jeśli potrzebny jest klaster, lub uzyskać łatwiejszą w użyciu alternatywę dla Dockera.

rkt

Projekt trafił do archiwum około pół roku temu ze względu na fakt, że RedHat go kupił, więc nie będę się nad tym szerzej rozwodzić. Ogólnie zrobił bardzo dobre wrażenie, ale w porównaniu do Dockera, a zwłaszcza Podmana, wygląda jak kombajn. Istniała również dystrybucja CoreOS zbudowana na bazie rkt (chociaż pierwotnie posiadała Docker), ale ta również zakończyła się wsparciem po zakupie RedHata.

Plusk

inny jeden projekt, którego autor chciał po prostu zbudować i uruchomić kontenery. Sądząc po dokumentacji i kodzie, autor nie kierował się standardami, a po prostu postanowił napisać własną implementację, co w zasadzie zrobił.

odkrycia

Bardzo ciekawa jest sytuacja z Kubernetesem: z jednej strony za pomocą Dockera można zbudować klaster (w trybie roju), za pomocą którego można nawet uruchamiać środowiska produktowe dla klientów, szczególnie dotyczy to małych zespołów (3-5 osób) , albo przy niewielkim całkowitym obciążeniu, albo braku chęci zrozumienia zawiłości konfiguracji Kubernetesa, także przy dużych obciążeniach.

Podman nie zapewnia pełnej kompatybilności, ale ma jedną istotną zaletę – kompatybilność z Kubernetesem, w tym dodatkowymi narzędziami (buildah i inne). Dlatego do wyboru narzędzia do pracy podejdę następująco: dla małych zespołów, lub z ograniczonym budżetem - Docker (z możliwym trybem roju), do programowania dla siebie na osobistym localhoście - towarzysze Podmana i dla wszystkich innych - Kubernetesa.

Nie jestem pewien, czy sytuacja z Dockerem nie zmieni się w przyszłości, w końcu są pionierami i też są stopniowo krok po kroku standaryzowani, ale Podman, mimo wszystkich swoich mankamentów (działa tylko na Linuksie, bez klastrowania, montaż i inne działania to rozwiązania firm trzecich) przyszłość jest jaśniejsza, dlatego zapraszam wszystkich do dyskusji na temat tych ustaleń w komentarzach.

PS 3 sierpnia uruchamiamy „Kurs wideo Dockera”, gdzie można dowiedzieć się więcej o jego twórczości. Przeanalizujemy wszystkie jego narzędzia: od podstawowych abstrakcji po parametry sieci, niuanse pracy z różnymi systemami operacyjnymi i językami programowania. Zaznajomisz się z technologią i zrozumiesz, gdzie i jak najlepiej używać Dockera. Podzielimy się także przykładami najlepszych praktyk.

Cena w przedsprzedaży przed premierą: 5000 RUB. Możesz obejrzeć program kursu wideo platformy Docker na stronie kursu.

Źródło: www.habr.com

Dodaj komentarz