लिनक्स कंटेनर विस्तार से - एलएक्ससी और ओपनवीजेड पार्ट 2

यह लेख प्रकाशनों में शुरू हुआ श्रृंखला का एक निरंतरता है - कंटेनर का भविष्य और लिनक्स पर कंटेनरकरण विस्तार से - एलएक्ससी और ओपनवीजेड। भाग 1

यदि भविष्य के बारे में प्रकाशन छोड़ दिया जा सकता है, तो हम जिस बारे में बात कर रहे हैं, उसे समझने के लिए "भाग 1" लेख को पढ़ना आवश्यक है।

कंटेनर हार्डवेयर संसाधन की तकनीकी कार्यान्वयन सबसिस्टम को सीमित करता है

विवरण की पूर्णता के लिए, हमें न केवल सिस्टम संसाधनों और अधिकारों, बल्कि हार्डवेयर संसाधनों को भी परिसीमित करने के पहलू पर स्पर्श करना चाहिए।

हमें उपयोगकर्ताओं के बीच क्या संसाधन साझा करने की आवश्यकता है:

• प्रोसेसर
• हार्ड डिस्क (उस पर लोड)
• मेमोरी (आयतन)

ऐसे सभी प्रतिबंधों के लिए, cgroups सबसिस्टम का उपयोग किया जाता है। इनपुट / आउटपुट लोड को cgroups blkio सबसिस्टम का उपयोग करके तय किया जा सकता है, और यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि बाइट्स / सेकंड में हार्ड लिमिट सेट करने की संभावना है और ऑपरेशन प्रति सेकंड (IOPS), और वेटिंग फैक्टर सेट करने की क्षमता (उदाहरण के लिए, 10) पूरे सर्वर का%)। मेमोरी मेमोरी कॉग्रुप द्वारा सीमित है, यहां सब कुछ काफी सरल है - हम राम की मात्रा का संकेत देते हैं, अगर कंटेनर इसे पार करता है - प्रक्रिया एक ओओएम संदेश का अनुभव करती है। प्रोसेसर के लिए, केवल लोड को प्रतिशत में निर्दिष्ट करने की क्षमता अनुमेय है, जिसे लिनक्स पर अनुसूचक कार्यान्वयन की ख़ासियत द्वारा समझाया गया है।

कुल, संसाधन उपयोग के भेदभाव को लागू करने के लिए, हमने निम्नलिखित cgroups का उपयोग किया:

• cpu
• स्मृति
• blkio

कंटेनर का उपयोग करते समय सामान्य समस्याएं

जब मैंने कंटेनरों के सभी लाभों का वर्णन किया , तो मैंने जानबूझकर कंटेनरों के नुकसान को संबोधित नहीं करने का फैसला किया, क्योंकि यह एक बहुत ही बड़ा विषय है और इसके लिए बहुत स्पष्टीकरण की आवश्यकता है।

तो, चलिए चलते हैं:

1. लिनक्स अपस्ट्रीम कंटेनरों में कंटेनरों के बीच / proc फाइल सिस्टम को अलग करने में समस्याएं हैं। OpenVZ ने इस मुद्दे को हल किया।
2. लिनक्स अपस्ट्रीम कंटेनर में, पूरी तरह से अलग फ़ाइल सिस्टम (जो बदले में असुविधाजनक और समर्थन में बहुत असुविधाजनक है) का उपयोग किए बिना एक कंटेनर में उपलब्ध डिस्क की मात्रा को सीमित करना असंभव है। भविष्य में इस समस्या के एक आशाजनक समाधान के रूप में, यह सबवोल्यूम फाइल सिस्टम Btrfs की कार्यक्षमता को ध्यान देने योग्य है, जो आपको एक ही फाइल सिस्टम के भीतर एक पूरी तरह से पृथक क्षेत्र (एक निश्चित मात्रा के साथ) बनाने की अनुमति देता है।
3. कंटेनरीकरण का उपयोग करते समय, केवल वही ओएस जो भौतिक सर्वर पर चल रहा है, उसे क्लाइंट ओएस के रूप में उपयोग किया जा सकता है। यह तकनीकी संदर्भ में दोष नहीं है, यह कार्यान्वयन की एक विशेषता है। अर्थात्, केवल लिनक्स को भौतिक लिनक्स मशीन पर चलाया जा सकता है। यदि एक और ओएस लॉन्च करना आवश्यक है, तो केवीएम एक बहुत अच्छी सेवा प्रदान करेगा, जो कि ओपनवीजेड कर्नेल और लिनक्स अपस्ट्रीम (ईमानदारी से कहा जाए तो, दोनों में अच्छी तरह से समर्थित है)।
4. पूर्ण वर्चुअलाइजेशन की तुलना में कम सुरक्षा। हार्डवेयर नोड की विफलता के लिए कंटेनर से बाहर निकलना एक शोषण बनाना संभव रूप से संभव है। लिनक्स कर्नेल से कंटेनरों का उपयोग करने के मामले में, हार्डवेयर सर्वर को अक्षम करने के तरीकों की संख्या निर्णायक रूप से अधिक है, क्योंकि अलगाव ओपनवीजेड (ग्रैन्युलर यूबीसी सीमाओं के साथ-साथ अतिरिक्त चेक के कारण होता है जो अपस्ट्रीम कर्नेल में उपलब्ध नहीं है) के कारण बहुत बेहतर है।
5. स्थिर उपयोग के लिए (लेकिन हम फिर से उत्पादन के बारे में बात नहीं कर रहे हैं!) लिनक्स अपस्ट्रीम कंटेनर 3.8 (आदर्श, 3.10) के बारे में कर्नेल से शुरू होने के लिए तैयार हैं, जबकि कर्नेल के कई स्थिर वितरणों में कर्नेल छोटा है और सभी कार्यक्षमता का उपयोग करने का कोई तरीका नहीं है। लिनक्स अपस्ट्रीम कंटेनरों के साथ काम करने के लिए एक बहुत अच्छा विकल्प ओरेकल से कर्नेल है , यह सिर्फ संस्करण 3.8 है और दावा है कि कंटेनर औद्योगिक उपयोग के लिए तैयार हैं।
6. वितरण निर्माताओं से कोई समर्थन नहीं है, उदाहरण के लिए, मानक तरीकों से, यहां तक ​​कि फेडोरा 20 को एक कंटेनर के अंदर नहीं रखा जा सकता है, लेकिन यह एक आभासी मशीन में संभव है। इंस्टॉलेशन प्रश्न में डेबियन के साथ एक सरल प्रश्न है और डीबूटस्ट्रैप पैकेज आसानी से आवश्यक वितरण स्थापित कर सकता है। OpenVZ के मामले में, डेवलपर्स द्वारा ओएस के पूर्व-इकट्ठे चित्रों का उपयोग करके समस्या हल की जाती है।
7. प्रबंधन उपयोगिताओं के साथ समस्या। चूंकि यह एक अत्यंत महत्वपूर्ण बिंदु है, मेरी राय में, मैंने इस पर अधिक विस्तार से ध्यान देने का फैसला किया और इसे लेख के अंत में अलग से चित्रित किया।
8. नेटवर्क कनेक्शन की गति को सीमित करने के लिए अंतर्निहित समाधान की कमी - यह समस्या लिनक्स अपस्ट्रीम कंटेनर और ओपनवीजेड दोनों को प्रभावित करती है। बेशक, टीसी के आधार पर अपने स्वयं के समाधान बनाना संभव है, लेकिन इस तरह के एक उपयोगी कार्य बस होना चाहिए।

OpenVZ का लाभ मानक लिनक्स कंटेनरीकरण से अधिक है

हमने पहले ही चर्चा की है कि ओपनवीजेड और लिनक्स अपस्ट्रीम कंटेनर समान वास्तुकला और कार्यान्वयन के साथ बहुत समान तकनीक हैं, लेकिन उनमें बहुत अंतर हैं। अंतर का एक हिस्सा इस तथ्य के कारण है कि OpenVZ का वर्तमान संस्करण 2.6.32 आरएचईएल कर्नेल के लिए समर्थित है। इसे रोको! क्या आप मेरे जैसे ही दिखते हैं? 2.6.32 कोर, वास्तव में? लेकिन कृपया डरो मत कि यह कर्नेल पुराना है - यह नहीं है, क्योंकि रेड हैट नई शाखाओं से कोड को वापस करने के लिए एक जबरदस्त काम करता है और यह कर्नेल कार्यात्मक रूप से 3.x के करीब है और एक ही समय में "वेनिला" 2.6 से बहुत दूर है। 32।

इस प्रकार, अगर हम RHEL6 OpenVZ कोर और अपस्ट्रीम कर्नेल (3.12) के वर्तमान संस्करण की तुलना करते हैं। प्रोसेसर और डिस्क संसाधनों का अलगाव स्तर समान स्तर पर है, लेकिन कई सूक्ष्मताएं हैं जिन्हें आपको उनके बारे में नीचे ध्यान देना चाहिए।

हमारे पास OpenVZ में वास्तव में क्या है, जो अपस्ट्रीम लिनक्स कर्नेल में नहीं है:

1. VSwap प्रणाली का उपयोग किया जाता है, जो आपको कंटेनर के लिए ओवरकमिट को कॉन्फ़िगर करने की अनुमति देता है, और आपको वर्चुअल जारी करने की अनुमति भी देता है (क्योंकि यह कृत्रिम रूप से धीमा हो जाता है और लगभग 100 मेगाबाइट / सेकंड की गति पर) SWAP
2. अधिक दानेदार यूबीसी काउंटरों के कारण कंटेनरों द्वारा खपत की गई रैम की एक अधिक सटीक गणना, आप उपयोग की गई कर्नेल मेमोरी, सॉकेट मेमोरी, आवंटित और वास्तव में उपयोग की जाने वाली मेमोरी की गणना कर सकते हैं, पृष्ठों की संख्या में शम मेमोरी और बहुत कुछ है।
3. प्रत्येक कंटेनर द्वारा पृष्ठ कैश की खपत के लिए खाते की क्षमता
4. स्टोरेज सिस्टम उपलब्ध कंटेनर स्पेस को सीमित करने की क्षमता के साथ, LVM के समान कार्यक्षमता के साथ प्लूप के आधार पर, स्नैपशॉट बनाने की क्षमता, ऑनलाइन मोड में वृद्धि / कमी करने की क्षमता के साथ। यह फ़ाइल सिस्टम, बदले में, पूर्ण वर्चुअलाइजेशन सिस्टम के स्तर पर एक अलगाव स्तर प्रदान करता है।
5. शून्य डाउनटाइम (1 पिंग की हानि) और एक बहुत ही कुशल एल्गोरिथ्म के उपयोग के साथ सर्वर से लाइव माइग्रेशन के लिए समर्थन

जैसा कि आप देख सकते हैं, ओपनवीजेड के लगभग सभी फायदे समाधान के वास्तविक संचालन पर ध्यान देने के साथ आते हैं, न कि इस या उस अवसर को लागू करने के लिए तंत्र प्रदान करने पर, जैसा कि लिनक्स अपस्ट्रीम कंटेनर करते हैं।

उपयोगकर्ता स्थान से समस्या

दुर्भाग्य से, कंटेनरों को प्रबंधित करने का कोई एकीकृत तरीका नहीं है। OpenVZ इसके लिए vzctl का उपयोग करता है, जो, वैसे भी, 3.x संस्करण के साथ शुरू होने वाले एक नियमित अपस्ट्रीम कर्नेल पर भी कंटेनरों का प्रबंधन कर सकता है, और यह Fedora-20 पैकेज में भी शामिल है और इसे किसी भी बाहरी निर्भरता के बिना स्थापित और उपयोग किया जा सकता है। एलएक्ससी और डॉकटर भी हैं (जो बदले में एलएक्ससी पर भी आधारित है), लेकिन वे भी पूरी तरह से सभी कार्यक्षमता को कवर नहीं करते हैं जो कंटेनर उपयोगकर्ताओं की आवश्यकता हो सकती है। इसके अलावा, लिनक्स अपस्ट्रीम कंटेनरों का उपयोग बहुत ही गैर-मानक स्थान पर किया जाता है - कई वितरणों में उपयोग किए जाने वाले सिस्टेम इनिशियलाइज़ेशन सिस्टम में, सिस्टमड-नैस्पा कार्यक्षमता ।

इसलिए, लिनक्स में कंटेनरों के प्रबंधन के लिए एक सुविधाजनक, सक्षम, लचीली और अच्छी तरह से डिज़ाइन की गई रूपरेखा को लागू करने का सवाल खुला है और आप इसे लिखकर दुनिया को बदल सकते हैं (मुस्कान) आप लिनक्स प्लंबर सम्मेलन से किरी कोलिशकिन की प्रस्तुति से कंटेनर प्रबंधन उपयोगिताओं के बारे में बहुत सी उपयोगी चीजें भी सीख सकते हैं। 2013।

निष्कर्ष

जैसा कि हमने देखा है, लिनक्स में कंटेनरीकरण बहुत सक्रिय रूप से विकसित हो रहा है, आने वाले वर्षों में हम निश्चित रूप से अपस्ट्रीम कर्नेल में औद्योगिक उपयोग के लिए पूरी तरह से तैयार कंटेनरकरण प्राप्त करेंगे। लेकिन औद्योगिक उपयोग के लिए (यहां मेरा मतलब है कि ग्राहकों को एक दूसरे को अलग करने के लिए, और हमारी अपनी सेवाओं का उपयोग नहीं करना), कंटेनर केवल ओपनवीजेड का उपयोग करते समय तैयार हैं। लेकिन अगर आपको अपने स्वयं के प्रयोजनों के लिए कंटेनरीकरण की आवश्यकता है, तो लिनक्स अपस्ट्रीम कंटेनर एक उत्कृष्ट विकल्प हैं, बस कर्नेल के वर्तमान संस्करण के बारे में चिंता करें।

मैं विशेष रूप से जटिल तकनीकी मुद्दों के संपादन में मदद के लिए एंड्री वैगिन एवागिन को धन्यवाद देना चाहूंगा।

साभार, पावेल ओडिन्टसोव
सीटीओ फास्टवीपीएस एलएलसी