ProHoster > Blog > administracja > Krótki przegląd i konfiguracja kontenerów Kata

Krótki przegląd i konfiguracja kontenerów Kata

Krótki przegląd i konfiguracja kontenerów Kata
W tym artykule omówimy, jak to działa Pojemniki Kata, a także będzie część praktyczna z ich połączeniem z Dockerem.

O typowych problemach z Dockerem i ich rozwiązaniach było napisane, dziś pokrótce opiszę wdrożenie od Kata Containers. Kata Containers to bezpieczne środowisko wykonawcze kontenerów oparte na lekkich maszynach wirtualnych. Praca z nimi jest taka sama jak z innymi kontenerami, ale dodatkowo istnieje bardziej niezawodna izolacja z wykorzystaniem technologii wirtualizacji sprzętowej. Projekt rozpoczął się w 2017 roku, kiedy społeczność o tej samej nazwie zakończyła fuzję najlepszych pomysłów z Intel Clear Containers i Hyper.sh RunV, po czym kontynuowano prace nad obsługą różnych architektur, w tym AMD64, ARM, IBM p- i z -seria. Dodatkowo wspierana jest praca wewnątrz hiperwizorów QEMU, Firecracker, jest też integracja z kontenerem. Kod jest dostępny pod adresem GitHub na licencji MIT.

Najważniejsze cechy

  • Pracując z osobnym rdzeniem, zapewniając tym samym izolację sieci, pamięci i I/O, możliwe jest wymuszenie stosowania izolacji sprzętowej w oparciu o rozszerzenia wirtualizacyjne
  • Obsługa standardów branżowych, w tym OCI (format kontenera), Kubernetes CRI
  • Spójna wydajność zwykłych kontenerów systemu Linux, zwiększona izolacja bez narzutu na wydajność zwykłych maszyn wirtualnych
  • Wyeliminuj potrzebę uruchamiania kontenerów wewnątrz pełnoprawnych maszyn wirtualnych, ogólne interfejsy upraszczają integrację i uruchamianie

Instalacja

Jest zestaw opcji instalacji, rozważę instalację z repozytoriów, opartą na systemie operacyjnym Centos 7.
To jest ważne: Praca Kata Containers jest obsługiwana tylko na sprzęcie, przekazywanie wirtualizacji również nie zawsze działa potrzebujesz wsparcia sse4.1 z procesora.

Instalacja kontenerów Kata jest dość prosta:

Zainstaluj narzędzia do pracy z repozytoriami:

# yum -y install yum-utils

Wyłącz Selinux (bardziej poprawne jest skonfigurowanie, ale dla uproszczenia go wyłączam):

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

Podłączamy repozytorium i przeprowadzamy instalację

# 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

regulacja

Będę ustawiał się do pracy z dockerem, jego instalacja jest typowa, nie będę tego opisywał bardziej szczegółowo:

# 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

Wprowadzamy zmiany w daemon.json:

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

Uruchom ponownie okno dokowane:

# service docker restart

Testowanie funkcjonalne

Jeśli uruchomisz kontener przed ponownym uruchomieniem dockera, zobaczysz, że uname poda wersję jądra działającego w głównym systemie:

# 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

Po ponownym uruchomieniu wersja jądra wygląda następująco:

# 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

Więcej drużyn!

# 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

Szybkie testy obciążenia

Aby ocenić straty z wirtualizacji - uruchamiam sysbench jako główne przykłady weź tę opcję.

Uruchamianie sysbench przy użyciu Docker +containerd

Test procesora

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

Test pamięci RAM

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

Uruchamianie sysbench przy użyciu kontenerów Docker + Kata

Test procesora

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

Test pamięci RAM

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

W zasadzie sytuacja jest już jasna, ale bardziej optymalnie jest przeprowadzić testy kilka razy, usuwając wartości odstające i uśredniając wyniki, więc więcej testów na razie nie robię.

odkrycia

Pomimo tego, że uruchamianie takich kontenerów trwa od pięciu do dziesięciu razy dłużej (typowy czas uruchamiania podobnych poleceń przy użyciu containerd to mniej niż jedna trzecia sekundy), nadal działają one dość szybko, jeśli weźmiemy pod uwagę bezwzględny czas startu ( są przykłady powyżej, polecenia wykonywane średnio w ciągu trzech sekund). Cóż, wyniki szybkiego testu procesora i pamięci RAM pokazują prawie takie same wyniki, co nie może się nie cieszyć, zwłaszcza w świetle faktu, że izolacja jest zapewniona za pomocą tak dobrze działającego mechanizmu jak kvm.

Zapowiedź

Artykuł jest recenzją, ale daje możliwość poczucia alternatywnego środowiska wykonawczego. Wiele obszarów zastosowań nie jest omówionych, na przykład witryna opisuje możliwość uruchamiania Kubernetes na kontenerach Kata. Dodatkowo możesz także przeprowadzić serię testów skoncentrowanych na znajdowaniu problemów z bezpieczeństwem, ustawianiu ograniczeń i innych interesujących rzeczach.

Proszę wszystkich, którzy tu przeczytali i przewinęli, o wzięcie udziału w ankiecie, od której zależeć będą przyszłe publikacje na ten temat.

W ankiecie mogą brać udział tylko zarejestrowani użytkownicy. Zaloguj się, Proszę.

Czy powinienem nadal publikować artykuły o kontenerach Kata?

  • 80,0%Tak, pisz więcej!28

  • 20,0%Nie, nie… 7

Głosowało 35 użytkowników. 7 użytkowników wstrzymało się od głosu.

Źródło: www.habr.com

Dodaj komentarz