{"id":81173,"date":"2020-05-11T13:42:51","date_gmt":"2020-05-11T11:42:51","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/administrirovanie\/production-ready-images-for-k8s"},"modified":"2020-05-11T13:42:51","modified_gmt":"2020-05-11T11:42:51","slug":"production-ready-images-for-k8s","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/pt\/blog\/administrirovanie\/production-ready-images-for-k8s","title":{"rendered":"Imagens prontas para produ\u00e7\u00e3o para k8s","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p>Esta hist\u00f3ria \u00e9 sobre como usamos cont\u00eaineres em um ambiente de produ\u00e7\u00e3o, especialmente sob Kubernetes. O artigo se dedica \u00e0 coleta de m\u00e9tricas e logs de cont\u00eaineres, bem como \u00e0 cria\u00e7\u00e3o de imagens.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Imagens prontas para produ\u00e7\u00e3o para k8s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/c7e8df02d845138e489c09c55cd616e6.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><br \/>\nSomos da empresa fintech Exness, que desenvolve servi\u00e7os para negocia\u00e7\u00e3o online e produtos fintech para B2B e B2C. Em nosso R&amp;D, temos v\u00e1rias equipes, e no departamento de desenvolvimento, somos mais de 100 funcion\u00e1rios.<\/p>\n<p>Apresentamos a equipe respons\u00e1vel pela plataforma de coleta e execu\u00e7\u00e3o de c\u00f3digo por nossos desenvolvedores. Em particular, somos respons\u00e1veis pela coleta, armazenamento e fornecimento de m\u00e9tricas, logs e eventos de aplica\u00e7\u00f5es. Atualmente, operamos cerca de tr\u00eas mil cont\u00eaineres Docker em um ambiente de produ\u00e7\u00e3o, mantemos nosso armazenamento de big data com 50 TB e fornecemos solu\u00e7\u00f5es arquitet\u00f4nicas que s\u00e3o constru\u00eddas em torno de nossa infraestrutura: Kubernetes, Rancher e v\u00e1rios provedores de nuvem p\u00fablica.\u00a0<\/p>\n<h1>Nossa motiva\u00e7\u00e3o<\/h1>\n<p>\nO que est\u00e1 pegando fogo? Ningu\u00e9m consegue responder. Onde est\u00e1 o foco? Dif\u00edcil entender. Quando pegou fogo? \u00c9 poss\u00edvel descobrir, mas n\u00e3o imediatamente.\u00a0<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Imagens prontas para produ\u00e7\u00e3o para k8s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/3ca2271caf1d02ba14937680cd89d65d.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nPor que alguns cont\u00eaineres caem enquanto outros permanecem? Qual cont\u00eainer causou isso? Afinal, por fora os cont\u00eaineres s\u00e3o iguais, mas por dentro cada um possui seu pr\u00f3prio Neo.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Imagens prontas para produ\u00e7\u00e3o para k8s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/f971583f21e363244f9ea754da2a1f4c.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nNossos desenvolvedores s\u00e3o caras competentes. Eles criam bons servi\u00e7os que trazem lucro para a empresa. Mas ocorrem falhas, quando os cont\u00eaineres com aplica\u00e7\u00f5es ficam desordenados. Um cont\u00eainer consome muita CPU, outro consome rede, o terceiro realiza opera\u00e7\u00f5es de entrada e sa\u00edda, e o quarto faz algo incompreens\u00edvel com os sockets. Tudo isso falha, e o barco afunda.\u00a0<\/p>\n<h1>Agentes<\/h1>\n<p>\nPara entender o que est\u00e1 acontecendo internamente, decidimos instalar agentes diretamente nos cont\u00eaineres.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Imagens prontas para produ\u00e7\u00e3o para k8s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/cc9eb47d1250bb866ec9452181479df4.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nEsses agentes s\u00e3o programas controladores que mant\u00eam os cont\u00eaineres em um estado que n\u00e3o os deixe quebrar uns aos outros. Os agentes s\u00e3o padronizados, e isso permite padronizar a abordagem de manuten\u00e7\u00e3o dos cont\u00eaineres.\u00a0<\/p>\n<p>No nosso caso, os agentes devem fornecer logs em um formato padr\u00e3o, etiquetados e com controle de taxa. Eles tamb\u00e9m devem nos fornecer m\u00e9tricas padronizadas, expans\u00edveis do ponto de vista de aplica\u00e7\u00f5es de neg\u00f3cios.<\/p>\n<p>Sob os agentes, tamb\u00e9m entendemos utilit\u00e1rios para opera\u00e7\u00e3o e manuten\u00e7\u00e3o, que podem trabalhar em diferentes sistemas de orquestra\u00e7\u00e3o, suportando diferentes imagens (Debian, Alpine, CentOS, etc.).<\/p>\n<p>Finalmente, os agentes devem manter um CI\/CD simples, incluindo arquivos Docker. Caso contr\u00e1rio, o sistema criar\u00e1 problemas, pois os cont\u00eaineres come\u00e7ar\u00e3o a ser entregues em \"trilhos\" defeituosos.<\/p>\n<h1>O processo de constru\u00e7\u00e3o e a configura\u00e7\u00e3o da imagem alvo<\/h1>\n<p>\nPara garantir que tudo seja padronizado e gerenci\u00e1vel, \u00e9 necess\u00e1rio seguir algum processo de constru\u00e7\u00e3o padr\u00e3o. Portanto, decidimos construir cont\u00eaineres com cont\u00eaineres \u2014 uma verdadeira recurs\u00e3o.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Imagens prontas para produ\u00e7\u00e3o para k8s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/708715af05bf79ce1eb9c2a8ce2aeca6.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nAqui, os cont\u00eaineres s\u00e3o representados por contornos s\u00f3lidos. Tamb\u00e9m decidimos incluir distribui\u00e7\u00f5es neles, para que \"a vida n\u00e3o pare\u00e7a t\u00e3o doce\". Vamos explicar abaixo por que isso foi feito.<br \/>\n\u00a0<br \/>\nO resultado foi uma ferramenta de constru\u00e7\u00e3o \u2014 um cont\u00eainer de vers\u00e3o espec\u00edfica que referencia vers\u00f5es espec\u00edficas de distribui\u00e7\u00f5es e vers\u00f5es espec\u00edficas de scripts.<\/p>\n<p>Como aplicamos isso? Temos o Docker Hub, onde est\u00e1 o cont\u00eainer. O espelhamos dentro do nosso sistema para nos livrarmos de depend\u00eancias externas. Assim, conseguimos um cont\u00eainer marcado em amarelo. Criamos um modelo para instalar todas as distribui\u00e7\u00f5es e scripts necess\u00e1rios no cont\u00eainer. Depois, montamos a imagem pronta para uso: os desenvolvedores adicionam seu c\u00f3digo e algumas depend\u00eancias especiais.\u00a0<\/p>\n<p>Quais s\u00e3o as vantagens dessa abordagem?\u00a0<\/p>\n<ul>\n<li>Em primeiro lugar, controle total de vers\u00e3o das ferramentas de constru\u00e7\u00e3o \u2013 cont\u00eainer de constru\u00e7\u00e3o, vers\u00f5es de scripts e distribui\u00e7\u00f5es.\u00a0<\/li>\n<li>Em segundo lugar, conseguimos padroniza\u00e7\u00e3o: criamos modelos, imagens intermedi\u00e1rias e prontas para uso de forma id\u00eantica.\u00a0<\/li>\n<li>Em terceiro lugar, os cont\u00eaineres nos proporcionam portabilidade. Hoje usamos Gitlab, e amanh\u00e3 poderemos mudar para TeamCity ou Jenkins e ainda assim executar nossos cont\u00eaineres da mesma forma.\u00a0<\/li>\n<li>Em quarto lugar, minimiza\u00e7\u00e3o de depend\u00eancias. N\u00e3o \u00e9 por acaso que inclu\u00edmos distribui\u00e7\u00f5es no cont\u00eainer, pois isso evita o download delas a cada vez da Internet.\u00a0<\/li>\n<li>Em quinto lugar, a velocidade de constru\u00e7\u00e3o aumentou \u2013 a presen\u00e7a de c\u00f3pias locais das imagens evita gastar tempo em downloads, j\u00e1 que existe uma imagem local.\u00a0<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nEm outras palavras, alcan\u00e7amos um processo de constru\u00e7\u00e3o controlado e flex\u00edvel. Usamos as mesmas ferramentas para construir quaisquer cont\u00eaineres com versionamento completo.\u00a0<\/p>\n<h1>Como funciona nosso procedimento de constru\u00e7\u00e3o?<\/h1>\n<p>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Imagens prontas para produ\u00e7\u00e3o para k8s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/22b9a8546005e289f79962188dbb0659.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nA constru\u00e7\u00e3o \u00e9 iniciada com um \u00fanico comando, e o processo \u00e9 executado em uma imagem (destacada em vermelho). O desenvolvedor possui um arquivo Docker (destacado em amarelo), e o renderizamos substituindo as vari\u00e1veis pelos valores. E, ao mesmo tempo, adicionamos headers e footers \u2014 s\u00e3o nossos agentes.\u00a0<\/p>\n<p>O header adiciona distribui\u00e7\u00f5es das imagens correspondentes. O footer instala nossos servi\u00e7os, configura o in\u00edcio da carga de trabalho, logging e outros agentes, substituindo o entrypoint, etc.\u00a0<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Imagens prontas para produ\u00e7\u00e3o para k8s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/4004e57dc45771479e535921a839716d.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nPensamos muito se dever\u00edamos usar um supervisor. No fim, decidimos que precisar\u00edamos dele. Escolhemos o S6. O supervisor fornece gerenciamento de cont\u00eainer: permite conectar-se a ele em caso de falha do processo principal e possibilita o gerenciamento manual do cont\u00eainer sem a necessidade de recri\u00e1-lo. Logs e m\u00e9tricas s\u00e3o processos executados dentro do cont\u00eainer. Tamb\u00e9m precisamos control\u00e1-los de alguma forma, e fazemos isso com a ajuda do supervisor. Por fim, o S6 cuida da manuten\u00e7\u00e3o, tratamento de sinais e outras tarefas.<\/p>\n<p>Como utilizamos diferentes sistemas de orquestra\u00e7\u00e3o, ap\u00f3s a constru\u00e7\u00e3o e o in\u00edcio, o cont\u00eainer deve entender em qual ambiente se encontra e agir de acordo. Por exemplo:<br \/>\nIsso nos permite construir uma imagem e execut\u00e1-la em diferentes sistemas de orquestra\u00e7\u00e3o, sendo que a execu\u00e7\u00e3o levar\u00e1 em conta as particularidades desse sistema de orquestra\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<p>\u00a0<img decoding=\"async\" alt=\"Imagens prontas para produ\u00e7\u00e3o para k8s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/6e76396afedbbf0e71d44a7fbb8521da.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nPara o mesmo cont\u00eainer, obtemos diferentes \u00e1rvores de processos no Docker e Kubernetes:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Imagens prontas para produ\u00e7\u00e3o para k8s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/83f9d23876192930ffebafcdd549915e.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nA carga \u00fatil \u00e9 executada sob o supervisor S6. Observe o collector e os events \u2014 s\u00e3o nossos agentes respons\u00e1veis pelos logs e m\u00e9tricas. No Kubernetes, eles n\u00e3o existem, mas no Docker existem. Por qu\u00ea?\u00a0<\/p>\n<p>Se olharmos a especifica\u00e7\u00e3o do \"pod\" (daqui em diante \u2013 pod do Kubernetes), veremos que o cont\u00eainer events \u00e9 executado no pod, onde h\u00e1 um cont\u00eainer collector separado, que desempenha a fun\u00e7\u00e3o de coletar m\u00e9tricas e logs. Podemos utilizar os recursos do Kubernetes: iniciar cont\u00eaineres em um \u00fanico pod, em um \u00fanico espa\u00e7o de processos e\/ou rede. Efetivamente, implementar nossos agentes e executar algumas fun\u00e7\u00f5es. E se esse mesmo cont\u00eainer for iniciado no Docker, ele ter\u00e1 todas as mesmas capacidades, ou seja, poder\u00e1 fornecer logs e m\u00e9tricas, pois os agentes ser\u00e3o executados dentro dele.\u00a0<\/p>\n<h1>M\u00e9tricas e logs<\/h1>\n<p>\nA entrega de m\u00e9tricas e logs \u00e9 uma tarefa complexa. Sua resolu\u00e7\u00e3o envolve v\u00e1rios aspectos.<br \/>\nA infraestrutura \u00e9 criada para executar cargas \u00fateis, e n\u00e3o para a entrega massiva de logs. Isso significa que esse processo deve ser realizado com requisitos m\u00ednimos de recursos dos cont\u00eaineres. Estamos empenhados em ajudar nossos desenvolvedores: \"Pegue um cont\u00eainer do Docker Hub, execute-o, e conseguiremos entregar os logs.\"\u00a0<\/p>\n<p>O segundo aspecto \u00e9 a limita\u00e7\u00e3o do volume de logs. Se em v\u00e1rios cont\u00eaineres ocorrer uma situa\u00e7\u00e3o de pico no volume de logs (um aplicativo em loop imprime stack-trace), a carga sobre a CPU, canais de comunica\u00e7\u00e3o e o sistema de processamento de logs aumenta, e isso impacta o desempenho do host como um todo e outros cont\u00eaineres no host, levando ocasionalmente ao 'quebra' do host.\u00a0<\/p>\n<p>O terceiro aspecto \u00e9 a necessidade de suportar o maior n\u00famero poss\u00edvel de metodologias de coleta de m\u00e9tricas desde o in\u00edcio. Isso inclui leitura de arquivos e consultas a pontos finais do Prometheus, at\u00e9 o uso de protocolos espec\u00edficos de aplicativos.<\/p>\n<p>E o \u00faltimo aspecto \u00e9 a necessidade de minimizar o consumo de recursos.<\/p>\n<p>Escolhemos uma solu\u00e7\u00e3o open-source em Go chamada Telegraf. Este \u00e9 um conector vers\u00e1til que suporta mais de 140 tipos de canais de entrada (input plugins) e 30 tipos de sa\u00edda (output plugins). N\u00f3s o aprimoramos e agora vamos explicar como ele \u00e9 utilizado entre n\u00f3s no exemplo do Kubernetes.\u00a0<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Imagens prontas para produ\u00e7\u00e3o para k8s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/9635d571c852e5f9358458874c58d7b0.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nSuponhamos que um desenvolvedor implante uma carga de trabalho, e o Kubernetes receba um pedido para criar um pod. Nesse momento, para cada pod, um cont\u00eainer chamado Collector \u00e9 criado automaticamente (usamos um webhook de muta\u00e7\u00e3o). O Collector \u00e9 nosso agente. Ao iniciar, este cont\u00eainer se configura para operar com o Prometheus e o sistema de coleta de logs.<\/p>\n<ul>\n<li>Para isso, ele utiliza anota\u00e7\u00f5es do pod, e dependendo do seu conte\u00fado, cria, por exemplo, um ponto final do Prometheus;\u00a0\n<\/li>\n<li>Com base na especifica\u00e7\u00e3o do pod e nas configura\u00e7\u00f5es espec\u00edficas dos cont\u00eaineres, determina como entregar os logs.\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nColetamos logs atrav\u00e9s da API do Docker: os desenvolvedores precisam apenas coloc\u00e1-los em stdout ou stderr, e o Collector se encarregar\u00e1 do restante. Os logs s\u00e3o coletados em partes com algum atraso para evitar uma poss\u00edvel sobrecarga do host.\u00a0<\/p>\n<p>As m\u00e9tricas s\u00e3o coletadas com base nas inst\u00e2ncias de carga de trabalho (processos) nos cont\u00eaineres. Tudo \u00e9 marcado com tags: namespace, pod e assim por diante, e ent\u00e3o \u00e9 convertido para o formato do Prometheus \u2013 tornando-se dispon\u00edvel para coleta (exceto logs). Al\u00e9m disso, logs, m\u00e9tricas e eventos s\u00e3o enviados para Kafka e al\u00e9m:<\/p>\n<ul>\n<li>Os logs est\u00e3o dispon\u00edveis no Graylog (para an\u00e1lise visual);\n<\/li>\n<li>Logs, m\u00e9tricas e eventos s\u00e3o enviados ao Clickhouse para armazenamento a longo prazo.\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nDa mesma forma, tudo funciona na AWS, mas substitu\u00edmos Graylog com Kafka pelo Cloudwatch. Enviamos os logs para l\u00e1, e tudo fica muito conveniente: \u00e9 f\u00e1cil entender a que cluster e cont\u00eainer eles pertencem. O mesmo se aplica ao Google Stackdriver. Portanto, nosso esquema funciona tanto on-premise com Kafka quanto na nuvem.\u00a0<\/p>\n<p>Se n\u00e3o temos Kubernetes com pods, o esquema se torna um pouco mais complicado, mas ainda opera pelos mesmos princ\u00edpios.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Imagens prontas para produ\u00e7\u00e3o para k8s\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/dd8efb33c5c74433a2767cb00caeec2d.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nDentro do cont\u00eainer, processos id\u00eanticos s\u00e3o executados, orquestrados pelo S6. Todos os mesmos processos est\u00e3o rodando dentro de um \u00fanico cont\u00eainer.<\/p>\n<h1>Como resultado,<\/h1>\n<p>\nCriamos uma solu\u00e7\u00e3o integrada para construir e implantar imagens, com op\u00e7\u00f5es para coletar e entregar logs e m\u00e9tricas:<\/p>\n<ul>\n<li>Desenvolvemos uma abordagem padronizada para a constru\u00e7\u00e3o de imagens e, com isso, templates de CI;\n<\/li>\n<li>Os agentes para coleta de dados s\u00e3o nossas extens\u00f5es Telegraf. Testamos bem em produ\u00e7\u00e3o;\n<\/li>\n<li>Utilizamos um webhook de muta\u00e7\u00e3o para implementar cont\u00eaineres com agentes em pods;\u00a0\n<\/li>\n<li>Integramos \u00e0 ecossistema Kubernetes\/Rancher;\n<\/li>\n<li>Podemos executar os mesmos cont\u00eaineres em diferentes sistemas de orquestra\u00e7\u00e3o e obter os resultados esperados;\n<\/li>\n<li>Criamos uma configura\u00e7\u00e3o totalmente din\u00e2mica para gerenciamento de cont\u00eaineres.\u00a0\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nCoautor: <b>Ilya Prudnikov<\/b><br \/>\n<br \/>Fonte: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/exness\/blog\/488392\/\">habr.com<\/a> <\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u042d\u0442\u0430 \u0438\u0441\u0442\u043e\u0440\u0438\u044f \u043e \u0442\u043e\u043c, \u043a\u0430\u043a \u043c\u044b \u0438\u0441\u043f\u043e\u043b\u044c\u0437\u0443\u0435\u043c \u043a\u043e\u043d\u0442\u0435\u0439\u043d\u0435\u0440\u044b \u0432 \u043f\u0440\u043e\u0434\u0443\u043a\u0442\u043e\u0432\u043e\u0439 \u0441\u0440\u0435\u0434\u0435, \u0432 \u043e\u0441\u043e\u0431\u0435\u043d\u043d\u043e\u0441\u0442\u0438 \u043f\u043e\u0434 Kubernetes. \u0421\u0442\u0430\u0442\u044c\u044f \u043f\u043e\u0441\u0432\u044f\u0449\u0435\u043d\u0430 \u0441\u0431\u043e\u0440\u0443 \u043c\u0435\u0442\u0440\u0438\u043a \u0438 \u043b\u043e\u0433\u043e\u0432 \u0441 \u043a\u043e\u043d\u0442\u0435\u0439\u043d\u0435\u0440\u043e\u0432, \u0430 \u0442\u0430\u043a\u0436\u0435 \u0431\u0438\u043b\u0434\u0443 \u043e\u0431\u0440\u0430\u0437\u043e\u0432. \u041c\u044b \u0438\u0437 \u0444\u0438\u043d\u0442\u0435\u0445-\u043a\u043e\u043c\u043f\u0430\u043d\u0438\u0438 Exness, \u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u0430\u044f \u0437\u0430\u043d\u0438\u043c\u0430\u0435\u0442\u0441\u044f \u0440\u0430\u0437\u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u043a\u043e\u0439 \u0441\u0435\u0440\u0432\u0438\u0441\u043e\u0432 \u0434\u043b\u044f \u043e\u043d\u043b\u0430\u0439\u043d-\u0442\u0440\u0435\u0439\u0434\u0438\u043d\u0433\u0430 \u0438 \u0444\u0438\u043d\u0442\u0435\u0445-\u043f\u0440\u043e\u0434\u0443\u043a\u0442\u043e\u0432 \u0434\u043b\u044f B2B \u0438 \u04122\u0421. \u0412 \u043d\u0430\u0448\u0435\u043c R&amp;D \u043c\u043d\u043e\u0433\u043e \u0440\u0430\u0437\u043d\u044b\u0445 \u043a\u043e\u043c\u0430\u043d\u0434, \u0432 \u043e\u0442\u0434\u0435\u043b\u0435 \u0440\u0430\u0437\u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u043a\u0438 100 + \u0441\u043e\u0442\u0440\u0443\u0434\u043d\u0438\u043a\u043e\u0432. 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