ProHoster > Blog > Administrácia > Stručný prehľad a nastavenie kontajnerov Kata

Stručný prehľad a nastavenie kontajnerov Kata

Stručný prehľad a nastavenie kontajnerov Kata
Tento článok bude diskutovať o tom, ako to funguje Kata kontajnery, a nebude chýbať ani praktická časť s ich prepojením na Docker.

O bežných problémoch s Dockerom a ich riešeniach bolo napísané, dnes v krátkosti popíšem realizáciu od Kata Containers. Kata Containers je bezpečný kontajnerový runtime založený na ľahkých virtuálnych strojoch. Práca s nimi je rovnaká ako s inými kontajnermi, no navyše je tu spoľahlivejšia izolácia pomocou technológie virtualizácie hardvéru. Projekt sa začal v roku 2017, keď komunita s rovnakým názvom dokončila zlúčenie najlepších nápadov z Intel Clear Containers a Hyper.sh RunV, po čom pokračovali práce na podpore rôznych architektúr, vrátane AMD64, ARM, IBM p- a z -séria. Okrem toho je podporovaná práca vo vnútri hypervízorov QEMU, Firecracker a existuje aj integrácia s kontajnermi. Kód je dostupný na GitHub pod licenciou MIT.

Kľúčové vlastnosti

  • Pri práci so samostatným jadrom, ktoré poskytuje izoláciu siete, pamäte a I/O, je možné vynútiť použitie hardvérovej izolácie založenej na virtualizačných rozšíreniach
  • Podpora priemyselných štandardov vrátane OCI (kontajnerový formát), Kubernetes CRI
  • Konzistentný výkon bežných linuxových kontajnerov, zvýšená izolácia bez réžie výkonu bežných VM
  • Eliminujte potrebu spúšťať kontajnery v rámci plnohodnotných virtuálnych strojov, generické rozhrania zjednodušujú integráciu a spúšťanie

Inštalácia

K dispozícii je veľa možnosti inštalácie, zvážim inštaláciu z repozitárov, založených na operačnom systéme Centos 7.
Je to dôležité,: Práca s kontajnermi Kata je podporovaná iba na hardvéri, nie vždy funguje ani presmerovanie virtualizácie potrebuje podporu sse4.1 od procesora.

Inštalácia kontajnerov Kata je pomerne jednoduchá:

Nainštalujte nástroje na prácu s úložiskami:

# yum -y install yum-utils

Zakázať Selinux (je správnejšie nakonfigurovať, ale pre jednoduchosť ho zakážem):

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

Pripojíme úložisko a vykonáme inštaláciu

# 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

nastavenie

Budem nastavovať prácu s dockerom, jeho inštalácia je typická, nebudem ju bližšie popisovať:

# 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

Vykonávame zmeny v súbore daemon.json:

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

Reštartujte dokovaciu stanicu:

# service docker restart

Funkčná kontrola

Ak spustíte kontajner pred reštartovaním dockeru, môžete vidieť, že uname poskytne verziu jadra bežiaceho na hlavnom systéme:

# 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 reštarte vyzerá verzia jadra takto:

# 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

Viac tímov!

# 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

Rýchle testovanie záťaže

Na posúdenie strát z virtualizácie - ako hlavné príklady spúšťam sysbench využiť túto možnosť.

Spustenie sysbench pomocou 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 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

Spustenie sysbenchu ​​pomocou kontajnerov 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 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

V zásade je situácia už jasná, ale optimálne je spustiť testy niekoľkokrát, odstrániť odľahlé hodnoty a spriemerovať výsledky, takže ďalšie testy zatiaľ nerobím.

Závery

Napriek tomu, že spustenie takýchto kontajnerov trvá asi päť až desaťkrát dlhšie (typická doba spustenia podobných príkazov pri použití kontajnera je menej ako tretina sekundy), stále fungujú pomerne rýchlo, ak vezmeme absolútny čas spustenia (tam sú príklady vyššie, príkazy vykonané v priemere za tri sekundy). Výsledky rýchleho testu CPU a RAM ukazujú takmer rovnaké výsledky, čo sa nemôže len radovať, najmä vzhľadom na skutočnosť, že izolácia je zabezpečená pomocou takého dobre fungujúceho mechanizmu, akým je kvm.

Oznámenie

Článok je recenzia, ale dáva vám možnosť pocítiť alternatívne runtime. Mnohé oblasti použitia nie sú pokryté, napríklad stránka popisuje možnosť spustiť Kubernetes nad kontajnermi Kata. Okrem toho môžete spustiť aj sériu testov zameraných na nájdenie bezpečnostných problémov, nastavenie obmedzení a ďalšie zaujímavé veci.

Prosím všetkých, ktorí tu čítali a pretáčali sa, aby sa zúčastnili prieskumu, od ktorého budú závisieť budúce publikácie na túto tému.

Do prieskumu sa môžu zapojiť iba registrovaní užívatelia. Prihlásiť saProsím.

Mám pokračovať v uverejňovaní článkov o kontajneroch Kata?

  • 80,0%Áno, píšte viac!28

  • 20,0%Nie, nie...7

Hlasovalo 35 užívateľov. 7 užívateľov sa zdržalo hlasovania.

Zdroj: hab.com

Pridať komentár