کاتا کنٹینرز کا مختصر جائزہ اور سیٹ اپ

یہ مضمون بحث کرے گا کہ یہ کیسے کام کرتا ہے۔ کاتا کنٹینرز، اور ڈوکر سے ان کے کنکشن کے ساتھ ایک عملی حصہ بھی ہوگا۔

ڈوکر کے ساتھ عام مسائل اور ان کے حل کے بارے میں پہلے ہی لکھا گیاآج میں مختصراً کاٹا کنٹینرز سے عمل درآمد کی وضاحت کروں گا۔ کاٹا کنٹینرز ہلکے وزن کی ورچوئل مشینوں پر مبنی ایک محفوظ کنٹینر رن ٹائم ہے۔ ان کے ساتھ کام کرنا دوسرے کنٹینرز کی طرح ہی ہے، لیکن اس کے علاوہ ہارڈ ویئر ورچوئلائزیشن ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے زیادہ قابل اعتماد تنہائی ہے۔ پروجیکٹ کا آغاز 2017 میں ہوا، جب اسی نام کی کمیونٹی نے Intel Clear Containers اور Hyper.sh RunV کے بہترین آئیڈیاز کا انضمام مکمل کیا، جس کے بعد AMD64، ARM، IBM p- اور z سمیت مختلف آرکیٹیکچرز کے لیے سپورٹ پر کام جاری رہا۔ - سیریز. مزید برآں، ہائپر وائزرز QEMU، فائر کریکر کے اندر کام کی حمایت کی جاتی ہے، اور کنٹینرڈ کے ساتھ انضمام بھی ہوتا ہے۔ کوڈ پر دستیاب ہے۔ GitHub کے MIT لائسنس کے تحت.

اہم خصوصیات

• ایک علیحدہ کور کے ساتھ کام کرتے ہوئے، اس طرح نیٹ ورک، میموری اور I/O تنہائی فراہم کرتے ہوئے، ورچوئلائزیشن ایکسٹینشن کی بنیاد پر ہارڈویئر آئسولیشن کے استعمال پر مجبور کرنا ممکن ہے۔
• OCI (کنٹینر فارمیٹ)، Kubernetes CRI سمیت صنعتی معیارات کے لیے سپورٹ
• باقاعدہ لینکس کنٹینرز کی مسلسل کارکردگی، باقاعدہ VMs کی کارکردگی کے بغیر تنہائی میں اضافہ
• مکمل ورچوئل مشینوں کے اندر کنٹینرز چلانے کی ضرورت کو ختم کریں، عام انٹرفیس انضمام اور لانچ کو آسان بناتے ہیں۔

تنصیب

ہے بہت سے انسٹالیشن کے اختیارات، میں سینٹوس 7 آپریٹنگ سسٹم کی بنیاد پر ریپوزٹریز سے انسٹال کرنے پر غور کروں گا۔
یہ ضروری ہے: کاٹا کنٹینرز کا کام صرف ہارڈ ویئر پر تعاون یافتہ ہے، ورچوئلائزیشن فارورڈنگ بھی ہمیشہ کام نہیں کرتی ہے۔ sse4.1 سپورٹ کی ضرورت ہے۔ پروسیسر سے.

کاٹا کنٹینرز کو انسٹال کرنا بہت آسان ہے:

ریپوزٹریز کے ساتھ کام کرنے کے لیے یوٹیلیٹیز انسٹال کریں:

# yum -y install yum-utils

Selinux کو غیر فعال کریں (کنفیگر کرنا زیادہ درست ہے، لیکن سادگی کے لیے میں اسے غیر فعال کرتا ہوں):

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

ہم ذخیرہ کو جوڑتے ہیں اور تنصیب کو انجام دیتے ہیں۔

# 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

ایڈجسٹمنٹ

میں ڈوکر کے ساتھ کام کرنے کے لئے ترتیب دوں گا، اس کی تنصیب عام ہے، میں اسے مزید تفصیل سے بیان نہیں کروں گا:

# 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

ہم daemon.json میں تبدیلیاں کرتے ہیں:

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

ڈاکر کو دوبارہ شروع کریں:

# service docker restart

فنکشنل ٹیسٹنگ

اگر آپ ڈوکر کو دوبارہ شروع کرنے سے پہلے کنٹینر شروع کرتے ہیں، تو آپ دیکھ سکتے ہیں کہ uname مین سسٹم پر چلنے والے دانا کا ورژن دے گا۔

# 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

دوبارہ شروع کرنے کے بعد، کرنل ورژن اس طرح لگتا ہے:

# 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

مزید ٹیمیں!

# 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

تیز لوڈ ٹیسٹنگ

ورچوئلائزیشن سے ہونے والے نقصانات کا اندازہ لگانے کے لیے - میں sysbench چلاتا ہوں، بطور اہم مثال یہ اختیار لے لو.

Docker+containerd کا استعمال کرتے ہوئے sysbench چل رہا ہے۔

پروسیسر ٹیسٹ

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

رام ٹیسٹ

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

Docker+Kata کنٹینرز کا استعمال کرتے ہوئے sysbench چلانا

پروسیسر ٹیسٹ

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

رام ٹیسٹ

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

اصولی طور پر، صورتحال پہلے ہی واضح ہے، لیکن کئی بار ٹیسٹ چلانا، آؤٹ لیرز کو ہٹانا اور نتائج کا اوسط لینا زیادہ بہتر ہے، اس لیے میں ابھی مزید ٹیسٹ نہیں کرتا ہوں۔

نتائج

اس حقیقت کے باوجود کہ اس طرح کے کنٹینرز کو شروع ہونے میں تقریباً پانچ سے دس گنا زیادہ وقت لگتا ہے (کنٹینر کا استعمال کرتے وقت اسی طرح کے کمانڈز کے لیے عام رن ٹائم ایک سیکنڈ کے ایک تہائی سے بھی کم ہوتا ہے)، وہ اب بھی کافی تیزی سے کام کرتے ہیں اگر ہم مطلق آغاز کا وقت لیں (وہاں مندرجہ بالا مثالیں ہیں، کمانڈز اوسطاً تین سیکنڈ میں انجام دی جاتی ہیں)۔ ٹھیک ہے، CPU اور RAM کے فوری ٹیسٹ کے نتائج تقریباً وہی نتائج دکھاتے ہیں، جو خوشی کے سوا کچھ نہیں کر سکتے، خاص طور پر اس حقیقت کی روشنی میں کہ تنہائی کو kvm جیسے اچھی طرح سے چلنے والے میکانزم کا استعمال کرتے ہوئے فراہم کیا جاتا ہے۔

اعلان

مضمون ایک جائزہ ہے، لیکن یہ آپ کو متبادل رن ٹائم کو محسوس کرنے کا موقع فراہم کرتا ہے۔ درخواست کے بہت سے شعبوں کا احاطہ نہیں کیا گیا ہے، مثال کے طور پر، سائٹ کاٹا کنٹینرز کے اوپر Kubernetes چلانے کی صلاحیت کو بیان کرتی ہے۔ مزید برآں، آپ حفاظتی مسائل تلاش کرنے، پابندیاں لگانے اور دیگر دلچسپ چیزوں پر توجہ مرکوز کرنے والے ٹیسٹوں کا ایک سلسلہ بھی چلا سکتے ہیں۔

میں ان تمام لوگوں سے کہتا ہوں جنہوں نے یہاں پڑھا ہے اور دوبارہ پڑھا ہے اس سروے میں حصہ لیں، جس پر اس موضوع پر مستقبل کی اشاعتوں کا انحصار ہوگا۔

سروے میں صرف رجسٹرڈ صارفین ہی حصہ لے سکتے ہیں۔ سائن ان، برائے مہربانی.

کیا مجھے کاٹا کنٹینرز کے بارے میں مضامین شائع کرنا جاری رکھنا چاہیے؟

• 80,0٪ہاں، مزید لکھیں!28

• 20,0٪نہیں، نہیں… 7

35 صارفین نے ووٹ دیا۔ 7 صارفین غیر حاضر رہے۔

ماخذ: www.habr.com