ContainerplattformLego für DevOps

Dr. Jonas Trüstedt

19.10.2017

Idee von Containern

Virtualisierung in Containern:

▶ Minimalisierung der Abhängigkeiten

▶ Mit Host geteilter Kernel

→ Wenig Overhead

▶ 1 Container pro Funktion/Prozess(Microservices)

→ Anwendungen aus mehrerenContainern

Infrastruktur

OS (Host)

Docker

Abhängigkeiten

Anwendung 1

Abhängigkeiten

Anwendung 2

Container A Container B

#atix #osad2017

Vorteile von Containern

Beweggründe für den Einsatz von Containern:

▶ portabel

▶ schnell

▶ skalierbar

⇒ Container = Docker(Alternativen: rkt, Cloudfoundry, u.a.)

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Docker vs. klassische VMs

Docker-Container:

▶ OS-unabhängig (sofern Linux)

▶ werden nicht gep egt sondernneuerstellt (Pets vs Cattle)

▶ Schnell und speicheref zient

Klassische virtuelle Maschinen(VM):

▶ Engverzahnte monolithischeSoftware schwer zucontainerisieren

▶ Leichter zu überwachen und zuhärten

⇒ Kombination von VMs und Containern

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Entwicklung der Server

AppAppAppApp

LibsLibsLibsLibs

Containercluster

OS OS

Hypervisor

Hardware

OS OS

Hypervisor

Hardware

App App

Libs Libs

Hardware

Anwendung

OperatingSystem

AbhängigkeitenLibs

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Grenzen von Docker

Docker alleine reicht oft nicht:

▶ Anzahl der Container

▶ Lastverteilung (Skalierung)

▶ Erstellung und Starten der Container erfolgt einzeln

→ Erweiterung der Infrastruktur auf einen Cluster mithilfe von z.B.:

→ Features wie Scheduling, Loadbalancing, Healthchecks, Autoscaling

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Aufbau einer Clusterumgebung

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Containercluster

▶ Docker Swarm Mode:▶ Erweiterung auf mehrere Hosts von Docker selbst

▶ Rancher:▶ Unterstützung von Docker, Kubernetes, Mesos, Docker Swarm▶ Ab Version 2.0 nur mit Kubernetes

▶ Kubernetes:▶ ursprünglich entwickelt von Google▶ Fokus auf hohe Skalierbarkeit

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Kubernetes

Kubernetes momentan als Favorit was Orchestrierung angeht:

▶ Rancher:Wechsel von Docker zu Kubernetes als Basiskomponente

▶ Red Hat:Openshift mit RHEL Atomic Host

▶ Canonical:Kubernetes mit Ubuntu Core

▶ SUSE:SUSE CaaS mit SLE MicroOS

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Aufbau einer Clusterumgebung

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Hochverfügbarkeit

HA-Umsetzung durch:

▶ 3 Master (oder mehr)

▶ Synchronisation derKon guration

▶ Node-Ausfälle automatischabfangen

▶ Container-Ausfälle durchHealthchecks abfangen

API-Server

Scheduler

Controller Manager

etcd-cluster

API-Server

Scheduler

Controller Manager

API-Server

Scheduler

Controller Manager

Master A Master B Master C

Zone 1 Zone 2 Zone 3

Nodes Nodes Nodes

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Persistenter Speicher

Daten-Container:

▶ Cluster-Storage für alle Nodeserreichbar

▶ Bereitstellung von Volumes fürContainer

▶ Wahl des Storages bei Planungder Infrastruktur berücksichtigen!

Container

Container

Container

Container

Volume

Node Node

Cluster-Storage(NFS, GlusterFS, etc.)

Master

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Registry

Zentrale Sammelstelle für Containerimages(z.B. Docker Registry, Quay, Docker Hub)

▶ Bereitstellung der Container-Images mit Versionskontrolle/Tags

▶ Intern gehostet oder öffentliche Varianten

▶ Docker Hub als zentrale öffentliche Registry

→ of zielle Images von Entwicklern

→ potentielles Sicherheitsrisiko

▶ Zerti zierte Registries wie z.B. Red Hat Container Catalog

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Kataloge/Templates

Vorkon gurierte Vorlagen:

▶ Häu g verwendeteSetups schneller zustarten

▶ Verfügbarkeit fürNicht-Admins(Selbstbedienungsportal)

Ausschnitt des Rancher-Katalogs

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RBAC

Rollenbasierte Zugriffsrechte:

▶ Rechteverwaltung für Benutzer,Gruppen, Umgebungen,Projekte

▶ Gra sche Ober äche(WebGUI)

▶ Zuweisung von Ressourcen anProjekte

A-web A-web

A-db

B-svc1

B-svc2

B-db

Node 1 Node 2

User B

Group A

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Monitoring & Logging

Mögliche Monitoring Ansätze:

▶ Verfügbarkeit der Dienste (Health-Checks)

▶ Metrics = RAM-, CPU- und Netzwerkauslastung

→ Monitoring & Alerting-Tools z.B. mit Prometheus (+ Grafana) odersysdig

Logging:

▶ Fluentd als Logging-Agent

▶ Meistens mit Elasticsearch und Kibana (ELK/EFK-Stack)

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CI/CD

Automatisiertes Bauen, Testen undAusrollen:

▶ Build über Webhooks

▶ Automatische Testläufe

▶ (Teil-)Automatisierung derLifecycles

▶ Tools: z.B. Jenkins, Drone

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Containerplattform

Hosts (Baremetal, VMs, Cloud)

Container-Clustermanagment

Orchestrierung Network/Services

Monitoring Logging

HACatalog/

Templates RBAC

Storage Registry

CI/CD + Dev-Tools

Container Container Container Container

Infrastructure

Clustering

Operations

Developers

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Containerplattform

Container Container Container Container

Infrastructure

Container-orchestration

Dev-ToolsOp-Tools

GUI

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