על קונטיינרים ואבטחה

כשעסקים וחברות מעוניינים להתחיל לנסות לעבור לקונטיינרים, אחד הדברים הכי חשובים שהם מחפשים – זה אבטחת מידע. מה קורה אם אני חושף קונטיינר מסוים לעולם ואיך אני מונע מפורץ לחדור לקונטיינר ומשם להתחיל להזיק לא רק לקונטיינר אלא למנוע ממנו גם לחדור הלאה, לגנוב מידע ועוד.

טכנית, אלו שמכירים יוניקס ולינוקס משנים קודמות, מכירים בוודאי את chroot ובמקרים רבים אנשים נוטים לחשוב שקונטיינרים הם בדיוק כמו להריץ chroot (כלומר ביצוע הקמת file-system ועליו להריץ את פקודת chroot על מנת לתת כביכול "מערכת הפעלה" נוספת), אך למען האמת, docker משתמש בהרבה יותר מזה כדי להריץ קונטיינר שיכול להיות מאובטח (יש צורך בעבודה נוספת על מנת לאבטח, אפשר לקרוא על כך כאן).

העניין הוא – שברוב המקרים בחברה לא יריצו קונטיינר יחיד (ראו פוסט זה שכתבתי לגבי מעבר מ-VM לקונטיינרים ברמת הקונספט). אם יש לדוגמא אפליקציה וובית, ברוב המקרים היא תהיה מחוברת ל-DB שירוץ על קונטיינר אחר, וההרצה בעצם תבוצע ע"י Container Scheduler כמו Mesos, OpenShift, Kubernetes, Docker-Swarm ועוד – הם ירימו את הקונטיינרים וינהלו את הכל.

אז מה פתרונות האבטחה שיש? ישנם כמה וכמה, אזכיר דוגמאות ספורות וגם הערות לגביהן:

אינטל מציעה את Clear Container (בגירסה 2.1.4 ששוחררה לאחרונה). היתרון של Clear Container בהשוואה לקונטיינרים של Docker הוא בכך שכל קונטיינר של Clear Container הוא בעצם מכונה וירטואלית (VM) שבתוכה מותקנת ורצה האפליקציה, משמע – בשביל להריץ Clear Container, תצטרכו להריץ זאת על Bare Metal (כלומר על "ברזלים") בלבד ולא על VM (כן, יש כמובן Nested Virtualization לכל תוכנת וירטואליזציה, אבל אף חברה לא תשתמש בזה באופן רציני בפרודקשן לדוגמא), כך שבעיה ראשונה שאני רואה – היא ששום חברה לא תסכים שמערכת תקים מכונות VM "על הברזל" בלי מערכת שתנהל את אותם VM מבחינת משאבים, ניטור ובכלל – ללא פתרון כמו vCenter שיש מ-VMWare למכונות VM – אף אחד רציני לא יכנס לזה.
האם הפתרון של אינטל יכול להשתמש ב-Kubernetes? כן אבל זה ממש לא מוכן לפרודקשן.
Kubernetes בעקרון נוקט שיטת אבטחה של "הכל סגור". בברירת המחדל, כאשר אתה מקים קונטיינרים או POD, אינך יכול לגלוש אל האפליקציה שרצה בקונטיינרים או ב-POD ועליך "לחשוף" פורטים מסויימים או להשתמש ב"שרות חשיפה" כמו LoadBalancer או NodePort (שמאפשר לפתוח פורטים מסויימים שיתחברו אל ה-Load Balancer החיצוני שלכם) או ClusterIP, אך החסרון ב-Kubernetes הוא שזו מערכת Multi Platform שאינה מכירה בחלק מתכונות אבטחה שה-Kernel והמערכת יכולים לתת (כמו SELinux – גם בגירסה הנוכחית Kubernetes עדיין לא ניתן לעבוד עם זה). Kubernetes מכיר כמובן ב-namespaces ו-cgroups כדבר שנותן אבטחה, אבל לחברות רבות – זה לא מספיק.
OpenShift מכיל את Kubernetes ומערכת Openshift בעצם "עוטפת" את Kubernetes ומוסיפה לו בדיוק את הדברים שחברות מחפשות מבחינת אבטחה. כך לדוגמא אין אפשרות להריץ התקנת Openshift על שרתים מבלי להפעיל SELinux ו-NetworkManager כך שמראש המערכת מקימה קונטיינרים ושאר דברים בצורה מאובטחת כברירת מחדל.
מה עם Mesos? אני לא מומחה ב-Mesos אבל לפחות לפי כמה שהכרתי אותו, ישנה אבטחה ברמה של הקמת ותקשורת בין קונטיינרים (עם Auth), אבל אינני רואה שם שום דבר שיכול בעצם למנוע מפורץ שנמצא בקונטיינר – "לצאת החוצה", כלומר הכל תלוי בבנייה ידנית שלך לקונפיגורציות של הקונטיינר, שימוש בתכונות אבטחה של ה-Kernel (ראו לינק ראשון בפוסט זה) וכו'. אין SELinux, AppArmor שיכולים למנוע דברים גם אם המשתמש השיג root מקומי בתוך הקונטיינר.
לגבי Docker-Swarm: אנשים לא אוהבים שאני אומר את זה, אבל מבחינת אבטחה ב-Docker Swarm, אין ממש הרבה. כן, אתה יכול לבנות רשת מוצפנת (IPSEC), אבל מה זה עוזר אם מישהו נכנס לקונטיינר ויש לו עכשיו גישה לקונטיינר עם ה-DB? זה נחמד שיש הצפנה אבל הפורץ נכנס אחרי שיש הצפנה והרשת בין הקונטיינרים פועלת באופן שקוף (כבר בוצע Authentication). אז נכון, הוא לא יוכל לפתוח כניסות חדשות, אבל הוא בהחלט יכול להשתמש בכניסות קיימות (פורטים) ואולי לא לגרום לנזק לכל המערכת אלא רק לקונטיינרים שאליהם הקונטיינר שהוא נכנס מחובר. בקיצור, לדעתי האישית לגבי Docker-Swarm, הוא נחמד, אבל אין לו מספיק עבודה רצינית על אבטחה.

לסיכום: האם Docker עצמו יכול להיות מאובטח? בהחלט, אם אתה מתכנן להריץ מספר קונטיינרים קטן ללא Scheduler ואתה מוכן לעשות את העבודה הנוספת להגן על הקונטיינרים (הם לא מספיק מאובטחים בברירת מחדל! אם אתה מחפש להריץ קונטיינר עם פורט 80 החוצה, אתה ממש לא חייב להריץ את הקונטיינר כ-root). אם אתה משתמש ב-Kubernetes, אז יש לך Best Practice כיצד להגן על הקונטיינרים/POD וכו' ברמת התקשורת ואותנטיקציה, אבל Kubernetes עדיין לא יודע איך להגן בתוך הקונטיינר נגד פורץ. הפתרון של אינטל הוא נחמד אבל עד שיהיה פתרון לאינטל ברמה שזה רץ על VM או בשילוב עם מערכת Management ל-VM (כמו vcenter ואחרים) אף חברה רצינית לא תיקח זאת.

לכן הפתרון שאני ממליץ עליו כיום מבחינת קלות, נוחות ומה שהכי חשוב – אבטחה, הוא הפתרון של OpenShift Origin (כגירסת קוד פתוח) או OpenShift Enterprise כגירסה מסחרית (גירסת הקוד הפתוח להתקנה על ברזלים/VM מצריכה שימוש באוטומציה כמו Ansible. גירסת הדגמה ניתן להרים על VM יחיד או על הלינוקס שלך בדסקטופ – ראו את הוידאו הבא כיצד לעשות זאת)

על חשיבה חיובית וראש פתוח

כעצמאי, אינני יכול לדעת בבטחון מבחינת עבודות עתידיות מה יהיה מחר. אני כאדם יכול לפעול למען קבלת יותר עבודות ולהשתכר בצורה נאותה, ויכול להיות שמחר יכנס פרויקט גדול ומחרתיים אולי מישהו ירצה שאבצע לו עבודות כריטיינר – אבל כל הדברים הללו לוקחים זמן. ברוב המקרים אף אחד לא פונה אליי (או לכל עצמאי אחר שאני מכיר) ב-7 בבוקר עם הודעה "בוקר טוב, הנה NDA, הנה חוזה, הנה אפילו מקדמה נאה – תעשה לנו עבודה XYZ". בכל עבודה חדשה, פרויקט חדש – יש את המשא ומתן על שכר, מקדמה והחלק שהכי חשוב גם ללקוח וגם לי – הוא "מהי העבודה".

וכאן הדברים מתחילים להיות מפותלים..

ישנן עבודות שהן די "ישירות" שהלקוח רוצה שתעשה מכיוון שאין לו כח אדם פנוי לעשות או שאין לו ידע לעשות, המטרה והדרך ידועים ואתה מתבקש רק להשתמש בידע שלך לעשות זאת. משימה לדוגמא שחוזרת על עצמה: לחבר את כל מכונות הלינוקס ל-AD, לדאוג שגם ההרשאות של ה-AD יעבדו על לינוקס כולל sudo. הרבה יודעים לחבר לינוקס ל-AD אבל מכאן והלאה בכל מה שקשור למיפויים שונים שצריך – יוק. כאן הלקוח מצפה שתבצע עבודה על סמך הידע והנסיון. אין יותר מדי דיונים. מדברים על מחיר ותנאי תשלום, מתי לעשות, אם זה מרחוק או מקומית אצל הלקוח – ואם הכל מסוכם, מבצעים.

אבל יש את העבודות שהן יותר "רעיוניות". חברה נמצאת במצב X בפרויקט כלשהו והיא רוצה להגיע למצב Y או איך חבר טוב מתאר את זה לחבריו שלא מכירים: קיבלת שטח, תקים עכשיו שם שכונה.

כאן בדרך כלל מתחילים העניינים לזוז בדינמיות שמצריכה מהעצמאי גם להיות בראש פתוח וגם לחשוב חיובי. כעצמאי, אני אצל הלקוח בשביל הפרנסה וביצוע הפרויקט ללקוח, אבל כאן לפעמים מגיע מידע מכל מיני גורמים ללקוח והמידע לא תמיד נכון, מדויק או מתאים לפרויקט. במקרים רבים הלקוח שומע מכל מיני אנשים שבשביל שהפרויקט יבוצע, יש להשתמש בכלי ABC, או כלי XYZ אך לא תמיד ההמלצה באמת מתאימה ספציפית לאותו פרויקט.

ניקח סתם פרויקט דמיוני: חברת חבצלת מקימה אתר מסחרי גדול לקניון שוקי. רועי, איש ה-IT של חברת חבצלת מקבל יעוץ משמעון שהוא צריך לרכוש 10 שרתים פיזיים, סטורג' אימתני ו-Windows Server 2012 עם SQL Server Enterprise. במבט ראשון יהיו כאלו שיחשבו שאולי יש הגיון בהמלצות של שמעון, אבל שמעון לא יודע שהאתר יכתב ברובו ב-ruby, וחלק ב-Python. במחיר שחברת חבצלת תשלם רק על הרשיונות, ברזלים וסטורג' (עוד לא דיברנו על הרוחב פס) אני יכול להרים לחברת חבצלת את כל התשתית בענן כלשהו על מערכות לינוקס עם גידול אוטומטי, עם קונטיינטיזציה (אם צריך), וגם עם חברת חבצלת תיקח אותי ל-3 שנים הקרובות לעבודת ריטיינר חודשית על אותו אתר – היא עדיין לא תוציא אפילו שליש ממה ששמעון יעץ לרועי. אם רועי רוצה רק Windows אז אפשר לבצע את אותה עבודה רק מבלי לקנות את הברזלים, הסטורג' וכו' ואפשר להשתמש בשרותים של ספק הענן ושוב – חסכון כספי ענק לחברת חבצלת.

כשמדובר על פרויקט שאחרים לא ביצעו (חיפשתם בגוגל ולא מצאתם דרכים או מאמרים איך לבצע), בדרך כלל אני ממליץ לפני שרוצים לעשות POC, "לגזור" מספר שעות עבור העצמאי לבדיקת היתכנות. נעזוב לרגע את העניין אם הפרויקט ישולם פר שעה או Fixed – הזמן הוא דבר חשוב. אם החברה קבעה לעבור לפרויקט שהעצמאי מקים לאחר 2 רבעונים ורק להקים את ה-POC לוקח 5 חודשים בגלל 1001 בעיות שצצות כי לא נעשתה בדיקת היתכנות – יווצר כאן מצב בעייתי. לו היתה בדיקת היתכנות, אותו עצמאי היה יכול לאמר כי ביצוע הפרויקט אפשרי אך זה יקח זמן – ואז החברה היתה מחליטה אם להשקיע את אותם 5 חודשים או שהם מחפשים פתרון אחר או שהם משנים את הפרויקט. אני יכול לאמר מנסיון שהיו לי פרויקטים שקשורים בחומרה ושבמבט ראשון הפרויקט לא היה ניתן לביצוע, אבל הלקוח החליט לשלם על בדיקת היתכנות ואכן לאחר שבוע בדיקות נמצאה דרך לבצע את הפרויקט אם כי בשינויים מסויימים אך המטרה הסופית תושג. מצד שני היה לי לא מזמן בקשה לביצוע פרויקט והלקוח התעקש על כלי מסוים שחשדתי שהכלי אינו מתאים ולכן ביקשתי מהלקוח להקצות שבוע עבודה כדי לבדוק היתכנות ואכן כפי שחששתי – הכלי לא היה מתאים אך מצאתי כלי אחר שכן יכל לעשות את העבודה. אם הלקוח היה מסרב לבדיקת ההתכנות והייתי מבצע את הפרויקט, אף צד לא היה מרוצה כי הפרויקט לא היה מצליח להתרומם עם אותו כלי.

לסיכום: כעצמאי, כמו כל עצמאי אחר, אני רוצה ומעוניין לבצע פרויקטים שיצליחו, אבל כדאי תמיד להיות עם ראש פתוח לגבי הכלים והפלטפורמות שמשתמשים לממש את הפרויקט. גם כשהכלים ו/או הפלטפורמות "מוכתבים מלמעלה" – לפעמים כדאי לחשוב בצורה שונה. לא צריך תותח כדי להרוג זבוב ולפעמים לא צריך פלטפורמה ענקית שמיועדת לעשות משהו אחד – כדי לבצע משהו אחר קטן בהרבה ושניתן לבצע אותו במחצית או שליש המשאבים. כיום בעולם הקוד הפתוח ישנם המון כלים שמאפשרים לבצע עבודות מאסיביות מבלי שצריך להתעקש לרכוש תוכנה כלשהי בעשרות אלפי דולרים. אני כעצמאי מחויב לבוא ללקוח עם ראש פתוח וגישה חיובית – ואני ממליץ גם ללקוחות לבוא בראש כזה.

על קונטיינרים ו-Appliance

בעשור האחרון סייעתי לא פעם ולא פעמיים בהקמת Appliance לחברות פיתוח, כתיבת החלקים של גיבוי, עדכונים, וגם Installer כשהיה צריך. בד"כ החלק שלי היה יותר קשור לרמת ה-OS, דיסקים, הגדרות מערכת וכו' ופחות כתיבת קוד לאפליקציה עצמה.

אם יש משהו שאני יכול לאמר על Appliances זה שהחיים איתם מבחינת הכנה – אינם קלים. תמיד אפשר כמובן לכתוב איזה updater לדוגמא שיתחבר לכל מיני מאגרי חבילות (REPO) ויוריד את חבילות מערכת ההפעלה ועדכוני התוכנה וחתימות (אם צריך, נניח), אבל מה אתה עושה אם לקוח לא מוכן לחבר את ה-Appliance עקב הוראות בטחוניות באותה חברה/מוסד/ארגון? אתה צריך ליצור מעין "Delta" של החבילות סיסטם + עדכונים ולשלוח לו את זה כדי שהוא יוריד לדיסק און קי, "ילבין" ויתקין את זה.

נחשוב על סיטואציה שמתרחשת אצל כל חברה שמייצרת Appliance (בין כ-VM ובין כקופסא פיזית) – החברה החליטה שבמסגרת הגירסה הבאה של התוכנה, היא מחליפה בדרך גם את הפצת הלינוקס שלה, ולא חשוב אם מדובר בשדרוג לגירסה אחרת מאותה הפצה או במעבר מ-Ubuntu ל-CentOS. המימוש לתהליך הזה די מורכב הואיל ומדובר על דריסה של מערכת קיימת ואם זה נשבר באמצע, ללקוח יהיה Appliance במצב לא שמיש (נקרא גם Brick). מעבר לכך זה גם מאוד תלוי אם המערכת הוקמה עם Volume Management (תתפלאו כמה Appliances אין להם את זה) ושההגדרות והנתונים יושבים על Logical Volume אחד, ה-DB יושב על Logical Volume אחר וכו' וכו'. בלי זה – כתיבת השדרוג הולכת להיות מורכבת ומסובכת (מנסיון…)

וכאן בדיוק קונטיינרים יכולים מאוד לעזור בשילוב LVM (ר"צ של Logical Volume Manager). את ה-Appliance אפשר לבנות בתצורה הבאה לדוגמא (בניכוי כל הדברים הקשורים ל-Volume Groups וכו'):

מחיצת boot/ בגודל 1 ג'יגהבייט (זה הסטנדרט המומלץ בסנטוס 7, אגב) ללא LVM
LV לוגי שמכיל את ה-OS עצמו בלבד.
LV שמכיל את ספריות ה-DB וקבצי קונפיגורציה
LV שמכיל קונטיינרים
LV לגיבויים
LV שמיועד לקבצים זמניים, Cache וכו'
LV ספייר (ריק, לשימושים שונים במהלך חיי ה-Appliances כמו פריסת Plugins זמניים, קבצי התקנה זמניים ועוד ועוד)

מבחינת ה-OS הוא יהיה המינימום שבמינימום. צריך להיות מותקן בתוכו Docker ואולי עוד כמה דברים קטנים (כדאי להכליל את curl ואולי גם סקריפטים לדיאגנוזות שונות)

מבחינת קונטיינרים, יהיו במערכת מינימום 2 קונטיינרים (או 3, תלוי בחברה, מה המוצר, מורכבות ועוד):

בקונטיינר הראשון תרוץ אפליקציית Web שמטרתה העיקרית היא ניהול ה-appliance עצמו ברמת סיסטם: עדכוני תוכנה, יצירת גיבוי ושחזור, הרצת בדיקות תקשורת, התחברות ל-AD (אם צריך) ו/או למערכות אחרות. לאותו קונטיינר אנחנו נמפה הן את ה-DB והן את תיקיית קבצי הקונפיגורציה כך ששינויים ישמרו, גם אם לקונטיינר יקרה נזק/יפול/ימחק. לקונטיינר הזה המשתמש יגש דרך כתובת ה-IP של ה-appliance אך דרך פורט אחר שאינו 80/443 ומומלץ שיהיו לו יוזרים שונים מהיוזרים שמשתמשים ב-appliance עצמו.
בקונטיינר השני תרוץ האפליקציה העיקרית שלנו וגם בקונטיינר זה אנו נמפה את התיקיות קונפיגורציה ואת תיקיית ה-DB. לכאן המשתמש יגיע דרך HTTP או דרך HTTPS לפי העדפותיכם כמובן (אגב, טיפ קטן לחברות שבונות appliances – תנו דרך קלה להכניס תעודות SSL).
אופציונאלי: קונטיינר שלישי יריץ את ה-DB וגם אליו נמפה את תיקיית ה-DB. הסיבה שאני ממליץ להפריד את ה-DB לקונטיינר אחר היא שבמקרים רבים ללקוח יש הרבה פעילות וה-Appliance מגיב באיטיות כשהוא בעומס, ולכן כדאי לחשוב על מתן אפשרות הקמת Appliance רק עם ה-DB.

היתרונות בעבודה בדרך זו:

יצרן ה-Appliance יכול להשתמש בכל גירסה באיזו הפצת לינוקס שירצה, מבחינת המערכת – זה בסך הכל Image שקונטיינר מריץ. האפליקציה בקונטיינר מתממשקת לתיקיה של ההגדרות וה-DB ויכולה לזהות אם ההגדרות ישנות (או הנתונים ב-DB ישנים) ולשדרגם בהתאם.
כשיש עדכון חרום או עדכון רגיל שאיננו החלפת גירסת Major, העדכון שירד יהיה די קטן והוא ירד בצורה מאובטחת מ-repository של היצרן דרך התשתית של docker, המערכת תעדכן את קבצי ה-image, תבנה קונטיינר חדש ותחליף את הקיים בצורה שקופה.
כשיש שדרוג לגירסת Major חדשה, קונטיינר אחר נותן חוויית שימוש הרבה יותר אינפורמטיבית ללקוח, הוא יכול לראות מה קורה מבחינת אחוזי הורדה, מה המערכת עושה.
עדכוני מערכת ההפעלה הראשית (שאינה נמצאת בקונטיינר) הם בטוחים וגם אם יש תקלה, המקסימום שיהיה צורך זה לעדכן את ה-OS המינימלי. זה לא נוגע בקונטיינרי (ההגדרות יושבות ב-LV אחר).
אם הלקוח גודל מחר וצריך DB עם רפליקציות וכו' – השינויים שיש צורך לבצע הם מינוריים.
הזמן שלוקח מגילוי תקלה בתוכנה ועד שחרור ללקוחות (לאחר בדיקה) – מתקצר משמעותית. מהרגע שהחברה שחררה עדכון, הלקוח יכול להיכנס לקונטיינר הניהול, ללחוץ על Update מבלי להוריד קבצים.
זמן הירידה והעליה של ה-Appliance לאחר שדרוג מתקצר משמעותית.
אפשר לפתוח לטובת הלקוחות ערוצים נוספים כמו testing, beta, stable והלקוח יוכל לבחור לעבור, מדובר בסופו של דבר רק בהחלפת קונטיינר (חשוב לזכור: האפליקציה של הלקוח תצטרך להתמודד עם קבצי הקונפיגורציה וה-DB מבחינת שינוי ושדרוגם)
הלקוח יוכל לבצע (או שהמערכת תבצע עבורה) גיבוי של הקונפיגורציה וה-DB במהירות (מדובר ב-LV snapshot שהוא חלק בסיסי בלינוקס) ו-rollback במקרה הצורך.

במקרים כמו עבודה של Offline עקב דרישות של ארגונים בטחוניים או אגף אבטחת המידע של החברה, יהיה צורך בשינויים- אבל את זה אני משאיר מחוץ למאמר זה 🙂

לסיכום: כשבונים Appliance, עבודה עם קונטיינרים הופכת את הציוד להרבה יותר מודולרי עם עדכונים שקל לשנות ולשדרג, עם צרכי תחזוקה יותר נמוכה והורדת כמות התקלות והטיקטים שצריכים לטפל עקב שדרוג כושל וכו'.

המעבר מ-VM לקונטיינרים

בשנתיים האחרונות ישנה התעוררות רצינית בכל הקשור לקונטיינרים בסביבות שונות. בהתחלה בסביבות הפיתוח ולאחר מכן בסביבות פרודקשן. דיברתי בעבר כאן בבלוג על תשתיות ניהול קונטיינרים, על HA, על Load Balancing בין קונטיינרים..

אולם משיחות שערכתי עם כל מיני לקוחות פוטנציאליים, נראה כי רבים חושבים שקונטיינרים זה עוד סוג וירטואליזציה, וספציפית – זה עוד סוג של VM.

זהו, שזה לא.
הבה נתחיל עם עם VM: נניח ואני מעוניין להקים שרת Web די בסיסי שיציג נניח את היום ואת השעה. לא משהו מורכב. מה אני בעצם צריך לעשות? אני צריך להתקין מערכת הפעלה, צריך לעדכן אותה, צריך להתקין את תוכנת שרת ה-Web ואולי גם להתקין שפה כלשהי שהפלט שלה יצא לשרת Web ויוצג בדפדפן הלקוח – כמו PHP לדוגמא.

אם אני מעוניין להציג דברים אחרים, אולי אתר מלא, אני אכנס לתיקיה שמוגדרת בשרת Web כ-DocumentRoot ואעביר לשם את הקבצים ואולי גם אתקין שם MySQL קטן כי האתר שלי מצריך Database. אני אוודא כי כניסות 80 ו-443 פתוחים לעולם. עכשיו הכל עובד, ואני אכנס אחת לתקופה כלשהי כדי לעדכן את התוכנה, ואת מערכת ההפעלה. אם תהיה לי הפסקת חשמל, ברגע שהחשמל יחזור אני אבצע Boot לפתרון הוירטואליזציה ואפעיל מחדש את ה-VM כדי שאנשים יוכלו לגלוש לאתר שלי.

רבים מניחים שבערך באותה שיטה אפשר להקים קונטיינר ולהפעיל את האפליקציית שרת Web, את ה-MySQL ואת ה-PHP על אותו קונטיינר יחד עם כל התוכן, אבל זהו פספוס מוחלט של רעיון הקונטיינרים, או כמו שחבר טוב אמר פעם: אתה יכול לנסוע ברכב לאיקאה, אבל אתה יכול גם לנסוע עם סוס ועגלה. שתיהם יגיעו, תנחש מה יותר מומלץ 🙂

רואים את הפחית משמאל? תחשבו על קונטיינרים בדיוק כמו על הפחית בתמונה. מה אנחנו עושים עם הפחית אחרי שרכשנו? מקררים אותה וכשנהיה צמאים נפתח אותה, נשתה אותה ולאחר השימוש נזרק אותה לפח המחזור. אנחנו עם הפחית הזו – גמרנו.

כך בדיוק עולם הקונטיינרים בנוי.

קונטיינרים מכילים דברים מאוד מינימליים. הם מכילים "שכבות" של File-system ובהן שלד מאוד-בסיסי של הפצת הלינוקס שתהיה בקונטיינר, ועל זה אנחנו בעצם מתקינים את האפליקציה שאנחנו מעוניינים (אפליקציה, לא אפליקציות), ספריות הכרחיות – וזהו. אם לדוגמא אנחנו מקימים קונטיינר עם MySQL, התיקיות במערכת הקבצים שמחזיקות כל קבצי ה-DB לא יהיו בתוך הקונטיינר אלא ישבו על השרת הפיזי או על אחסון שיתופי כמו NFS, OCFS2 ואחרים ויהיו ממופים לקונטיינר. אותו דבר לגבי שרת Web – כל קבצי האתר יהיו מחוץ לקונטיינר וימופו אל הקונטיינר עצמו כך כשהקונטיינר מת, כבה או נמחק – הקבצים הרלוונטיים ישארו מחוצה לו ללא נזק.

כך שאם נחזור לדוגמא לעיל עם האתר, אנחנו בעצם נקים 2 קונטיינרים עם מיפוי לשרת הפיזי או ל-NFS/OCFS עם המידע הרלוונטי. זיכרו: בקונטיינרים – כל דבר שהולך להשתנות, מומלץ שיכתב/יקרא ממערכת מחוץ לקונטיינר, ודברים שהם קבועים – אנחנו נכלול אותם בעת בניית הקונטיינר בכתיבת קובץ DockerFile (שמהווה בעצם "סקריפט" לבניית הקונטיינר שלנו). יותר מכך – כשעובדים עם מספר קונטיינרים לא קטן, מאוד מומלץ להתחיל לעבוד עם מערכות כמו OpenShift, Kubernetes, Rancher ואחרים – ששם כבר ניתן "להזריק" לקונטיינר דברים רגישים כמו סיסמאות, מפתחות SSL – בעת הרצת הקונטיינר.

לכן, העברה של מערכת מ-VM לקונטיינרים בצורה של "1:1" לא רק שלא שווה, היא גם תעשה צרות (במיוחד שמריצים docker run והמערכת מקימה כל פעם מחדש קונטיינר חדש ולאיש צוות שלא מבין בקונטיינרים יש כאב ראש מדוע הקבצים לא נשמרים ומדוע כשהוא מתחבר לקונטיינר והוא מתנתק, הקונטיינר כבה). צריך לבדוק כל VM מה בעצם הוא עושה, מה האפליקציות שצריך ואז לבנות את הקונטיינרים השונים כדי שהדברים ירוצו, יחד עם מציאת פתרון NFS/OCFS2 ואחרים כדי למפות תיקיות לקונטיינר, דאגה ל-Scheduling ועוד.

קונטיינרים הם כלי מצוין במיוחד ל-2 פעולות:

בדיקות – מאוד קל להקים קונטיינרים במהלך תהליך CI/CD שיכלול את האפליקציות והספריות. כך אנחנו בעצם נחסוך יצירת קבצי הרצה שאותם נתקין על VM כדי לנסות. ברגע שהמערכת מסיימת לבצע בדיקות Unit testing לדוגמא או תהליכים אחרים – אפשר לקבוע שבסוף היא תקים קונטיינר המבוסס עם קובץ DockerFile (או שתשתמשו ב-Docker Compose שמבוסס פייתון אבל לא מחייב ידע בפייתון), וכך המערכת תקים קונטיינר עם הכל מוכן לשימוש ע"י צוות הפיתוח או צוותים אחרים.
שיווק – כמעט כל חברה שבונה היום מוצרים מבוססי Web ללקוח, בין אם זה שרת מייל, ניטור, אבטחה או 1001 דברים – החברות משתמשות ב-IMAGE כדי לשדרג, רק ש-IMG זה לא תמיד פתרון טוב או קליל, במיוחד אם צריכים לשלוח ללקוח שאין לו ל-Appliance חיבור אינטרנט וצריך לעדכן חבילה מסויימת ספציפית (נניח … openssl) ואז צריך לבנות לוגיקה שלמה שהמערכת תבין כל קובץ מהו ולאן הוא הולך ושלא ישבור כלום באמצע.
עם קונטיינרים לעומת זאת – החיים הרבה יותר קלים. ה-Appliance יכול להכיל מערכת לינוקס מאוד מינימלית (כמו Atomic של רד-האט/סנטוס), והאפליקציה עצמה יכולה לשבת בקונטיינר כאשר כל קבצי ההגדרות וקבצים חשובים יושבים מחוץ לקונטיינר וממופים לקונטיינר. כך, במקרה של שדרוג, הלקוח יוריד קובץ חתום, המערכת תקבל את הקובץ החתום, תבדוק חתימה, ותפרוס אותו ל-file-system המקומי ואז בהרצה של מספר פקודות ניתן לכבות ולהפעיל את הקונטיינר החדש תוך מיפוי התיקיות החשובות – ועכשיו יש ללקוח Appliance מעודכן עם הגירסה החדשה של התוכנה (ובקשר לעדכון ה-VM עצמו או המכונה הפיזית שמריצה את הקונטיינר – אפשר להשתמש ב-ostree)

לסיכום: נגעתי כאן בקצה קצהו של עולם הקונטיינרים. קונטיינר אינו VM וכל קונטיינר רץ כאילו הוא אפליקציה בשרת, ולא מומלץ לנסות לעשות העברה "1:1" של VM ← קונטיינר. קונטיירים מעולים לטסטים ולסביבות פיתוח וגם לפרודקשן, וכמו שחברות רבות כמו מיקרוסופט, VMWare, RedHat ואחרות למדו – זה גם אחלה פתרון לתת ללקוח להתקנה ושדרוג פשוטים.

[stextbox id="alert" caption="גילוי נאות"]"חץ ביז" מעניק שרותי הקמה, תמיכה ואינטגרציה לקונטיינרים על לינוקס.[/stextbox]

על OpenStack וחברות שרוצות לאמץ את הטכנולוגיה

בחודשים האחרונים עבדכם הנאמן מקבל יותר ויותר פניות "סקרניות" לגבי הקמה של מערכת OpenStack בתשתית פנימית של חברות. הסיבות לכך שונות ומגוונות: חלק מהחברות מעוניינות לסיים לעבוד עם פלטפורמה מסויימת עקב מחירי רישוי גבוהים, חלק מעוניינים להיכנס יותר לעולם הקונטיינרים וחושבים לשלב גם את עולם ה-VM וגם את עולם הקונטיינרים תחת פלטפורמה אחת, וחלק פשוט רוצים Cloud משלהם והם רוצים דווקא את OpenStack.

בעסק, כמו בעסק, אם לקוח רוצה X והוא מוכן לשלם – אז מספקים לו את הפתרון. אין ויכוח על כך.

אבל בבלוג זה, לעומת זאת, מטרתו הראשונה היא לספק מידע לאנשים, כאלו שיהיו לקוחות וכאלו שרק גולשים לקרוא מידע, ולכן פה אני יכול להיות יותר פתוח ופחות "push שיווק" 🙂

נתחיל באלו שמעוניינים ב-OpenStack רק בגלל מחיר אפסי. כאן, לצערי, אצטרך לאכזב מספר לקוחות פוטנציאלים בגלל סיבה פשוטה: גירסת ה-OpenStack שקיימת באתר הרשמי אינה מתאימה לסביבות פרודקשן בחברות. מדוע? מכיוון שהגרסאות ש-OpenStack (הארגון) משחרר הם גירסאות שיוצאות כל חצי שנה בערך (עיינו בטבלה כאן) והן מתוחזקות בערך עוד כמחצית השנה, עדכונים קריטיים בשנה לאחר מכן ובסופה – End Of Life, כלומר גירסה יכולה להחזיק בחברה אולי שנה-שנתיים וזה לחלוטין לא מקובל אצל חברות שרגילות שמערכת הפעלה מחזיקה מעמד לפחות 4 שנים ומעלה.

גירסה יציבה עם פתרון ל-3 שנים (עם הרחבת תמיכה בתשלום ל-5 שנים) רק אצל יצרני הפצות לינוקס (או חברת Mirantis וחברות אחרות שמוכרות את OpenStack מיצרני הפצות כמו HPE וכו') והן אינן קיימות כגירסה חופשית, כלומר אם חברה גדולה רוצה OpenStack של יצרן הפצה עם תמיכה והכל – יהיה צורך לרכוש רשיונות ל-OpenStack (ולחלקים נוספים שלא אכנס לפירוט עליהם בפוסט זה). חשוב מאוד: לכו עם יצרן הפצה רציני (כמו רד-האט או SuSE). אני פחות ממליץ על OpenStack מהפצה כמו אובונטו הואיל וקנוניקל "דוחפת" בגירסתה דברים שיחודיים לה שאף אחד אינו יודע אם הם יתוחזקו בעתיד וגם שיטת האכסון בגירסת ה-OpenStack שלהם דורשת המון משאבים (שימוש ב-Ceph כאחסון ראשי).

בגירסת OpenStack של יצרן הפצה (שוב, במקרים של RedHat ו-SuSE) תקבלו גירסת OpenStack שהיא גירסה אחת פחות מהגירסה הרשמית (לדוגמא: OpenStack כרגע הוא בגירסת Ocata והגירסה שתקבלו גם מ-RedHat וגם מ-SuSE מבוססת על Newton) עם תיקונים שהוכנסו ל-Ocata. הסיבה לכך היא ש-OpenStack הוא פרויקט שמתפתח מאוד מהר וטכנולוגיות חדשות (אך לא תמיד יציבות) מוכנסות תדיר, וגירסת יצרן ההפצה היא הגירסה עם הבדיקות והתיקונים שלא קיימים בגירסאות החופשיות (ולא חשוב אם זו גירסה חופשית של רד-האט או אובונטו או אחרות).

לאחר שדיברנו על העניין הכספי והיציבות של OpenStack – נדבר על OpenStack כפתרון למעבר ממערכת אחרת.

למי שאינו מודע לכך, OpenStack זו מפלצת בהשוואה לכל פתרון וירטואליזציה אחרת. אם ניקח לדוגמא את vSphere ונרצה להקים מערכת מינימלית, נשתמש במכונה אחת שעליה נקים ESXI עם דיסקים מקומיים ובתוך המכונה נרים vCenter (שבקרוב מת, יחי VCSA) – ויש לנו מערכת שאפשר להקים עליה מכונות VM. עם OpenStack לעומת זאת, תצטרכו מספר מכונות VM כדי לעשות את המינימום מכיוון ש-OpenStack מורכב מחלקים רבים ו-OpenStack מנסה לתת פתרונות רבים ושונים תחת חבילה אחת.

האם OpenStack תומך בפתרונות שכוללים גם VM וגם קונטיינרים? בהחלט (החל מגירסת Newton), אבל כדאי לקחת בחשבון את הנקודות הבאות:

כדי לתזמן קונטיינרים, אינטגרציית רשת יותר טובה עם קונטיינרים, שימוש ב-Kubernetes או Docker Swarm – יש צורך בגירסת ocata שעדיין אינה קיימת כגירסה מסחרית
אם אתם משתמשים ב-vSphere ולא אכפת לכם להתנסות את Admiral (ומספר כלים נוספים) מבית VMWare. רשמית – רק ב-vSphere-7 תהיה תמיכה "out of the box" לקונטיינרים, אבל ה-Admiral (שנכתב ע"י המפתחים ב-VMWare יחד עם תרומות קוד מבחוץ) נותן פתרון לא רע.
אם אתם רוצים פתרון וירטואליזציה די "רזה" שמיועד בראש ובראשונה לתת פתרונות וירטואליזציה – כדאי לנסות את RHEV של RedHat (בגירסה הקרובה שלו הוא גם יריץ קונטיינרים באופן טבעי) ובגירסה החופשית – oVirt.
אם אתם מתעקשים להשתמש בגירסה החופשית של OpenStack – שדרוג מגירסה ישנה לחדשה לא בטוח שיהיה חלק (ראיתי מספיק מקרים שהשדרוג נשבר באמצע והיה צורך בידע בלינוקס וב-Python כדי להתגבר על התקלה).
OpenStack מצריך ידע עמוק בלינוקס. אם יש לכם צוות לינוקס עם ידע רציני במערכת הפעלה וב-Python – זה מעולה. אם לא – תתכוננו להחתים פרילאנסר (או עסק) לבנק שעות/ריטיינר.

לסיכום: OpenStack היא מערכת מעולה שיכולה לתת שרותי IAAS, PAAS, SAAS. רוצים להטמיע אצלכם בחברה כפרודקשן לאורך זמן? קנו את הגירסה המסחרית מיצרן הפצת לינוקס. קחו בחשבון שב-8 מתוך 10 מקרים, OpenStack זה פתרון של "להרוג זבוב עם תותח" ואם אין לכם בעיה עם פתרון הוירטואליזציה שלכם כיום ואתם לא מחפשים "לברוח" ממנו בגלל מחיר (תאמינו לי, גירסה מסחרית של OpenStack זה לא דבר זול) – אפשר לתפור גם פתרונות לקונטיינרים במערכת הקיימת שלכם.

[stextbox id="alert" caption="גילוי נאות"]"חץ ביז" מעניק שרותי הקמה, תמיכה ואינטגרציה ל-OpenStack בכל הגרסאות[/stextbox]

כשהאתר דורש יותר ויותר משאבים בפתאומיות

בעלי אתרים רבים מכירים את התופעה: בד"כ גולשים נכנסים לאתר, קוראים, עוברים לעמודים אחרים, אולי נרשמים ומשתתפים בפעילות שמציע האתר ובעקרון – הכל עובד. המערכת מתארחת בין אצל ספק אירוח אתרים שיתופיים (Shared Hosting) או במכונה וירטואלית (VPS).

הבעיה הגדולה מגיעה כשיש כמות גולשים גדולה שמגיעה במכה אחת, בין אם לכמה דקות או לכמה שעות או כמה ימים. תחשבו לדוגמא על חברה שיש לה אתר מסחרי ובשבוע הקרוב מתקיים מבצע של 20-50% הנחה על מגוון מוצרי החברה ואנשים מעוניינים לרכוש. מה עושים לקראת המבצע? זה תלוי, ובד"כ יבחרו באחת (או יותרת) מהאופציות הבאות:

הגדלת משאבי המכונה הוירטואלית (יותר זכרון, יותר ליבות)
אופטימיזציה של מערכת האתר – טיוב שאלות SQL, בניה יותר טובה של Cache, אולי מעבר ל-NGINX, שינוי PHP לעבודה כ-FPM ועוד ועוד..
שכפול והקמת מכונה זהה ומעל המכונות Load Balancer תוך מתן פתרון גם ל-SQL (שיטות Master/Slave, Multi Master ועוד)
אם אתם משתמשים בשרותי ענן כמו אמזון ושרותים כמו RDS, אולי תעברו ל-Instances יותר גדולים, אחסון יותר מהיר וכו'.

אם האתר שלכם נמצא בשרותי ענן ציבורי, בד"כ תהיה אופציה נוספת שנקראת Auto Scaling שתאפשר לכם להוסיף מכונות בהתאם לעומס (אתם יכולים לבדוק עומס על ה-CPU, עומס על הרשת, כמות זכרון פנויה וכו') ובד"כ זה פתרון טוב שעובד יפה והרבה חברות משתמשות בו. גם עניין הוספת VM לזה שקיים, ביצוע רפליקציה של SQL והוספת Load Balancer היא אפשרות טובה כשצריכים אותה.

אך לשיטות האלו יש מספר בעיות:

אם האתר עצמו מאוחסן ב-NFS או OCFS2 לדוגמא, תקלה בקוד או חדירה ע"י פורץ ושינוי הקוד (כמו במקרים של Defacement) – תשפיע על כל השרתים שלך. כנ"ל בעת שדרוג -אם השדרוג לא מצליח, שום אתר לא באוויר וכולם מקבלים את אותה שגיאה. בנוסף, אתם מייצרים צוואר בקבוק חדש מכיוון שכל פעם שהאתר צריך ולו את הקובץ הכי קטן – הוא צריך לבצע קריאה ל-Storage, ו-NFS לדוגמא פשוט לא מתאים לזה, אתם יוצרים צוואר בקבוק חדש.
מחיר – להוסיף עוד VM + Load Balancer זה לא כזה יקר (לעסק שמתפרנס [גם] מהאינטרנט לדוגמא), אבל כשאתה צריך להוסיף עוד 20 מכונות VM העסק מתחיל להיות קצת יקר וזה לא חשוב אם מדובר בספק אירוח ישראלי או בענן ציבורי.
תחזית: כמה הולכים להיכנס לאתר? אתה לא יודע. אתה יכול להעריך בהערכה גסה, אבל אתה לא תדע אם יכנסו פחות או יותר ואם אנשים לא עפו מהאתר או לא הצליחו להיכנס בגלל שהשרתים היו עמוסים, בגלל תקלה, ובקיצור – עניין הניחוש הזה קשה כמו לנחש כמה אנשים יגיעו לחתונה..

כלומר הפתרון הכי טוב כיום זה שאם המערכת שלך נמצאת בענן, לבנות אותה כך שהיא תשתמש ב-Auto Scaling של ספק הענן (כל ספקי הענן הציבורי מספקים את השרות). כך אתה לא צריך לנחש את כמות המבקרים שיגיעו, המערכת תגדל לבד ותענה לצרכים שלך, ולאחר שכמות המבקרים תקטן, המערכת תדע גם "להרוג" Instances מיותרים ולהשאיר מספיק מכונות שהאתר שלך יעבוד בצורה תקינה ולא תחטוף "חשבונית שוק".

מכונות VM הם פתרון טוב, אבל יש כיום פתרון יותר טוב והוא כמובן קונטיינרים: אפשר להקים קונטיינרים שיריצו את הקוד PHP, קונטיינרים שיתנו את שרות ה-WEB עצמו, קונטיינרים ל-SQL, קונטיינרים ל-Cache וכו'. הקונטיינרים עצמם אינם דורשים משאבים גדולים – מכיוון שהקונטיינר לא צריך את כל מערכת ההפעלה מותקנת בו אלא אך ורק חלק שצריך להריץ אפליקציה ספציפית, אפשר להפעיל קונטיינרים עם כמות זכרון קטנה (נניח 512 מגהבייט זכרון) בהתאם לצרכים. בנוסף, קונטיינרים הם דבר שניתן לשכפל מאוד מהר (בניגוד ל-VM – קונטיינר משוכפל בשניות). כך בעצם ניתן "להמיר" את האתר שלך למספר קונטיינרים שישוכפלו בין מכונות VM (או Instances), תקבל Load Balancer בחינם, והמערכת תדע לגדול ולקטון בהתאם לצרכיך.

בשביל לבצע זאת, יש צורך במערכת ניהול קונטיינרים (מה שנקרא Scheduler) שתדע לעשות זאת. ישנם כל מיני פתרונות בקוד פתוח, ואחת הפופולריות שבהן היא Kubernetes של גוגל. עם המערכת הזו תוכל:

להקים מספר קונטיינרים שיתפזרו בין VM שונים, יאוחדו לקבוצות וכך המערכת תוכל "לדבר" בין החלקים
אם יש תקלה בקונטיינר מסוים, אפשר להרוג אותו והמערכת תקים מיד קונטיינר אחר זהה, כך שאם לדוגמא מישהו פרץ לקונטיינר מסוים, הפגיעה היא מקומית (תלוי כמובן בהגדרות היכן נמצאים הקבצים שנפגעו – בקונטיינר או על NFS/OCFS2 וכו'), ניתן להרוג את הקונטיינר ולהמשיך (כדאי כמובן לתקן את הקוד)
עם מערכת כמו Kubernetes ניתן לבצע תהליך הטמעה של גירסה חדשה כך שעדיין ישמרו גירסאות ישנות ולעבור לחדשות לפי קצב שיוחלט (לפי גילוי באגים ותיקונם וכו') וכך יחסך מצב של השבתת מערכת רק כי צריך להחליף גירסה.
אפשר להשתמש בהפצות לינוקס אחרות (או בקונטיינרים של Windows – אם אתם מריצים WIndows Server 2016) בתוך הקונטיינרים כך שאין זה משנה מה ההפצת לינוקס שמותקנת על ה-VM עצמו.
אין צורך בהגדרות זהות פר VM – ישנה מערכת ETCD שדואגת שההגדרות בין ה-Nodes יהיו זהות לחלוטין בין אחת לשניה באופן אוטומטי.
יעילות פר VM – הפצות כמו Atomic, CoreOS, RancherOS ואחרות – ניתן להתקין אותן על ה-VM ובכך לחסוך RAM שתפוס בד"כ על ידי הפצת הלינוקס ב-Node עצמו (אחרי התקנת הפצות כפי שציינתי לעיל – הזכרון התפוס נע בין 50-100 מגהבייט בלבד וה-Node גם עושה Boot מאוד מהר) ובאותו זכרון פנוי ניתן להשתמש לטובת הקונטיינרים.
על אותה מערכת Kubernetes ניתן גם להעלות קונטיינרים אחרים עם גרסאות שונות של האתר, לא צריך VM חדש לשם כך.
ויש עוד יתרונות.

במילים אחרות: מערכת Kubernetes מאפשרת לכם בעצם לעבוד בצורה יותר מאורגנת כאשר כל חלק הוא נפרד ורץ בקונטיינר משלו, כך שיותר קל לטפל בבעיות שצצות במקום "לנחש" היכן הן. בנוסף, מערכת Kubernetes כוללת כבר את כל עניין גדילה, High Availability, שרידות, Load-Balancing ללא צורך בתשלום על שרותים אלו בנפרד.

אפשר כמובן לעבוד על Kubernetes בלבד (ויש כמובן גם API – שהוא יותר "client") לשפות שונות כמו PHP, Python, דוט.נט ועוד, אולם אם בחברה יש מספר מפתחים לאתר, אני ממליץ להשתמש בכלי כמו OpenShift Origin כדי לבצע את כל הדברים ב-Kubernetes (כולל דברים ש-Kubernetes לא עושה כמו בניית קונטיינרים, עבודה כמשתמשים וקבוצות ועוד) או בכלי אוטומציה אחרים לבצע הן את הדברים דרך Kubernetes והן את ה"מסביב".

מבחינת עבודה עם Kubernetes – המערכת הזו כתובה ופועלת מעולה – כשזה נמצא על ספק ענן ציבורי כמו גוגל או אמזון. אם זה בתשתית של ספק אירוח מקומי, יש צורך לבצע "שמיניות באויר" בכדי להתחבר למכונות הללו מבחוץ כי היא פשוט בנויה לשימוש פנימי כאשר תקשורת מבחוץ מגיעה דרך תשתית ספק הענן. ב-OpenShift לעומת זאת, פתרו זאת עם HA-PROXY ועם ניתוב חכם כך שאין צורך להסתמך על שרות כמו Load Balancing של ספק ענן חכם ואפשר להשתמש בפתרון המובנה.

מבחינה טכנית, לאלו שיש כבר אתרים גדולים, אין היום שום כלי למיטב ידיעתי שיכול לעשות לאתר שלכם המרה ממצב שהוא רץ על Shared Hosting או VPS/VM או Instance למצב קונטיינר. את הדברים יש צורך לבצע ידנית ויכול להיות שיהיה צורך לבצע מספר שינויים קטנים בתהליך העבודה (שימוש ב-GIT, הפרדה בין תהליכים ועוד) וכמובן יש צורך במחשבה ובבניית תהליך כיצד להכניס את OpenShift לעבודה אצלכם (כך שלא מדובר במשהו שמבצעים בכמה שעות או ביום עבודה אחד).

לסיכום: אם יש לכם אתר שמקסימום נכנסים אליו כמה מאות בודדים של מבקרים שרק קוראים מאמרים לדוגמא, מעבר לקונטיינרים לא יסייע לכם יותר מדי. לעומת זאת אם יש לכם אתרים (או אפליקציות Web – היינו הך במקרה זה) שניגשים אליהם אלפים, עשרות אלפים ומעלה – קונטיינריזציה של המערכת תוכל לעזור הרבה הן בעמידה בעומסים, שרידות ועוד. אגב, אם אתם התחלתם להשתמש ב-Windows Server 2016 – גירסת ה-Kubernetes האחרונה תומכת גם בכם. באם אתם רוצים לבצע את כל התהליך באופן יעיל – אני ממליץ להשתמש ב-OpenShift ולא ישירות ב-Kubernetes.

[stextbox id="info" caption="גילוי נאות"]מעבר לקונטיינרים הוא שרות שניתן ע"י חץ ביז[/stextbox]

פרויקט נסיוני: קונטיינרים ו-Raspberry Pi-3

[stextbox id="info" caption="גילוי נאות / תודות"]מכשירי ה-Raspberry Pi-3 ניתנו לי ע"י SuSE ישראל[/stextbox]

כתבתי פה בעבר על קונטיינרים, על OpenShift לניהול קונטיינרים, פרויקטים, משתמשים וקבוצות, וגם על Kubernetes – אחד ה-כלים לניהול מעולה של קונטיינרים. אני מאמין שרוב המשתמשים בכלים הללו ישתמשו בשרתים מבוססי אינטל כדי להריץ קונטיינרים, אפליקציות, בדיקות וכו'.

אך אחד התחומים שאותי מעניינים הוא תחום ה-ARM. נכון, רוב העולם משתמש במעבדי אינטל אך יש לא מעט חברות שהפתרונות והמוצרים שהם משווקים – הם מבוססי ARM. קחו כל מכונית אלקטרונית (כמו Tesla), מערכות בידוריות ועוד ברכבים, מדפסות גדולות ואלפי ציודים נוספים – כולם מבוססים מעבד כזה או אחר בפלטפורמה כלשהי של ARM.

כשזה מגיע לפיתוח, בין אם מדובר בפיתוח Low Level או בפיתוח בשפות אחרות, רוב הזמן המפתחים יכתבו את הקוד על ה-PC שלהם וישתמש ב-Cross Compile עם הקומפיילר החביב עליהם כדי ליצור קבצים בינאריים לציוד מבוסס ARM. אחרי הכל, לקמפל דברים על ARM זה לא כיף (זה איטי … אלא אם יש עליך איזה 500$ למערכת Jetson TX2 של nVidia ששם זה עובד יפה). הבעיה מתחילה בכל מה שקשור לבדיקות הרצה "על הברזל". פתרון של אמולציה זה לא רע (במיוחד אם האפליקציה לאנדרואיד וכתובה Native ב- ++C), אבל לפעמים צריך להריץ את האפליקציה "על הברזל" – במיוחד אם האפליקציה מתקשרת דרך ה-GPIO של הלוח (או דרך USB, יציאות סריאליות בלוח, JTAG וכו') – במקרים כאלו אמולציה לא תעזור ולחבר PC, להריץ אמולציה, למפות כתובות לתוך האמולציה בשביל להריץ את האפליקציה – זה סיבוך עם פוטנציאל להרבה נקודות כשל.

בקטע הזה – קונטיינרים על ARM יכולים להיות פתרון מעולה:

האפליקציות עצמם יכולות לרוץ אפליקציה פר קונטיינר על ה-Pi-3 ועוד קונטיינר יכול לשמש כ-DB קטן לדוגמא (SQLite) או אפליקציה קטנה שמקבלת תוצאות טסטים מהקונטיינר הראשון ואפשר להרחיב ולהרים קונטיינר נוסף שמקבל סדרות טסטים להריץ משרת כלשהו, כך שקונטיינר A (שמריץ את האפליקציה העיקרית) מתחבר לקונטיינר C (שמקבל משרת חיצוני את הטסטים שיש צורך להריץ), מבצע את הפעולות ומדווח את התוצאות לקונטיינר B (שמריץ DB או אפליקציה קטנה שאוספת לוגים ויוצרת סטטיסטיקות קטנות). שלושת הקונטיינרים רצים על מכשיר Pi-3 יחיד שמשמש בעצם כ-Node ומנוהל ע"י Master עם Kubernetes או OpenShift (שהם רצים על שרת רגיל).
לא צריך לכתוב גרסאות שונות של האפליקציה מחדש ל-eMMC, מערכת ה-Scheduling של הקונטיינר תעיף את הקונטיינר עם הגירסה הישנה ותפעיל על אותו מכשיר קונטיינר חדש. לא צריך Reboot, לא צריך להגדיר מחדש כלום. המפתח מוציא 20 גרסאות ביום עם תיקונים שונים? זמן ההקמה לבדיקה מתקצר בעשרות אחוזים.
לא חשוב מה המעבד ARM שיש, כל עוד יש לו גירסת לינוקס וחיבור רשת (ולא מדובר ב-MCU שעליו מבחינת חוסר משאבים לא ניתן להריץ קונטיינרים – כמו במקרים שיש לך כמה קילובייטים בודדים) – ניתן לעשות את הדברים הללו.
הקץ לאמולציות איטיות 🙂

ביצעתי בימים האחרונים טסט קטן שכולל 3 לוחות Raspberry Pi-3 ששימשו כ-Nodes ומכונת CentOS אחת שהריצה את OpenShift (שבתוכו יש את Kubernetes). מכיוון שהח"מ אינו חברת שמייצרת פתרונות חומרה, הקמתי מערכת שמריצה LAMP (שהתוכן מאוחסן ב-NFS) ו-2 מכונות וירטואליות שמריצות 20 קונטיינרים רזים (שמריצים ab כ"דפדפנים"). זה לא היה טסט לבדיקת ביצועים, אבל במחשבה שניה – כל Pi-3 הצליח להחזיק בערך כמה עשרות חיבורים סימולטניים. הפלתי כל פעם לוח (ניתוק חשמל) מתוך 3 לוחות ה-Pi-3 ולקח בממוצע כ-8 שניות עד שהמערכת זיהתה Node לא פעיל והזיזה את התקשורת ל-Nodes התקינים האחרים.

לסיכום: האם לעבור מעולם השרתים לעולם ה-Raspberry Pi? כמובן שלא. לעומת זאת, חברות שכן מפתחות פתרונות על לוחות עם מעבדי ARM יכולים לנצל את עניין הקונטיינרים לביצוע טסטים, בדיקת גרסאות תוכנה ועוד.

הכלים שמתאימים לניהול תשתיות וירטואליזציה

עד לפני מספר שנים, ב-Corporate השונים כל עניין התשתיות (כולל תשתיות הוירטואליזציה) היה הכל פנימי בתוך החברה. תשתית וירטואליזציה, רשתות, אפליקציות – הכל (או כמעט הכל) היה מנוהל פנימית, ולכל דבר היה את הניהול היחודי שלו.

כיום – הכל השתנה. המייל שלכם, סביר להניח שיושב אצל ספק ענן כלשהו (כמו מיקרוסופט או גוגל), אולי יש לכם גם תשתית וירטואליזציה בענן, אולי אתם משתמשים גם בכמה שרותי SAAS שונים לאחסן דברים חיצונית או לקבל שרותים חיצוניים מספק כלשהו בתשתיות SAAS/PAAS/IAAS וכו' ובקיצור: יותר ויותר דברים כבר אינם בבעלותכם הפיזית המלאה ואתם בעצם משלמים על שרותים שונים כשמי שמנהל את הברזלים לאותם שרותים – הוא אותו ספק, לא אתם. לכם מעתה יש "תשתיות" שמורכבות מדברים שיש לכם ב-DC המקומי ועוד דברים חיצוניים.

נוסיף לזה דברים שהם יותר מודרניים כמו קונטיינרים, ואם יש אצלכם בחברה מחלק/ות פיתוח אז אולי חושבים (או עברתם) לעבוד בשיטות Agile. דברים כמו אוטומציה שפעם זה היה נחשב ל"רעיון נחמד" – היום הם Must ומצפים מהצוותים השונים לעשות את הדברים כמה שיותר אוטומטיים ולא ידניים, והדובדבן בקצפת – חברות רבות רוצות לקצר תהליכים: אם פעם בשביל להקים VM היה תהליך שלוקח כמה שבועות עד חודשים (מכיוון שהיה צורך באישורים של מחלקות שונות) – היום מצפים שהדברים יתרחשו בדקות, שעות או מקסימום ימים ספורים. בחברות רבות כיום המשקיעים לוחצים על ההנהלה שלוחצת על המחלקות השונות "לתקתק דברים" ולא "להתמרח".

כל הדברים הנ"ל שהזכרתי (ודברים אחרים) מצריכים מחשבה ושינויים שונים ובמיוחד – כלים אחרים. אפשר כמובן לעבוד בשיטה של כל תשתית וכלי הניהול שלה, ואפשר לעבוד בצורה אחרת עם כלים שיודעים גם להתייחס ולנהל תשתיות שונות ובכך לחסוך תהליכים וזמן יקר. בפוסט זה אתייחס למספר כלים כאלו הקשורים לתשתיות אחסון ווירטואליזציה (כולל קונטיינרים).

כל הכלים שאזכיר בפוסט זה, אזכיר גם את גירסת הקוד הפתוח וגם את הגירסה המסחרית. יש חברות שרוצות את הקוד הפתוח בלבד ויש חברות שרוצות את הכלי המסחרי עם התמיכה כדי שיהיה "שקט" מבחינת טיפול ותמיכה בתקלות.

ענן פנימי

יש לכולם כיום תשתיות וירטואליזציה כמו vSphere או Hyper-V ואותן תשתיות עושות את העבודה בצורה לא רעה, אבל לפעמים צריך להתרחב – להוסיף דברים כמו קונטיינרים, ושרותי AAS שונים פנימיים, בין אם זה DB, Storage, imaging ועוד ועוד והפתרונות שהזכרתי בהתחלה לא בנויים לתת את השרותים הללו (אם שמוליק מהפיתוח צריך DB של 2 ג'יגהבייט, עם הפתרונות שהזכרתי בהתחלה תצטרך להקים לו VM או להקצות לו ב-DB הראשי מקום, והקצאה לטסטים לדוגמא ב-DB הראשי זה לא בדיוק רעיון טוב).

בשביל זה יש לדוגמא את OpenStack. מערכת OpenStack בעצם משתמשת בתשתית הוירטואליזציה הקיימת (וגם מאפשרת לנו להתרחב לתשתית וירטואליזציה חדשה נוספת שאינה דורשת תשלום גבוה) כדי להקצות מכונות VM (ובגירסה האחרונה – גם קונטיינרים) ושרותים שונים עבור המחלקות וה"לקוחות" בחברה. מבחינת משאבי תמיכה וטיפול – ככל שמשתמשים יותר ב-OpenStack, המערכות וירטואליזציה הישנות צריכות פחות תחזוקה כי מערכת OpenStack יודעת לפנות לתשתית ולארגן את הדברים (יצירת מכונות, מחיקה, הקצאת משאבים וכו') כך שהוספת Open Stack לא מחייבת הוספת איש נוסף קבוע לשנים הקרובות אלא רק בהתחלה מומלץ לקחת מישהו חיצוני שמקים את התשתית, מדריך את צוות ה-IT ונותן "ברקע" תמיכה טכנית ופתרונות.

מערכת Open Stack קיימת כקוד פתוח שניתנת להורדה כאן ובנוסף היא קיימת כפרויקט RDO למשתמשי Fedora/CentOS/RedHat. שימו לב, המערכת מאוד מורכבת ואינה מקבלת תמיכה רשמית.

גירסת OpenStack מסחריות קיימות ל-Red Hat, ל-SuSE וגם לאובונטו. כל חברה דורשת מחיר אחר ואתם יכולים לבחור לפי ההפצה המועדפת עליכם.

קונטיינרים

קונטיינרים הם "הדבר החדש" אצל Corporate ויתרונם הגדול על פני מכונות VM הם הגודל (קונטיינרים הרבה יותר קטנים, מופעלים הרבה יותר מהר, לא משתמשים בהרבה זכרון ולא צריך להתקין מערכת הפעלה מלאה בשביל ליצור קונטיינר עם אפליקציה מסויימת שתרוץ על הקונטיינר).

ישנם מספר אפליקציות שבונות/מריצות קונטיינר אולם המערכת הכי פופולרית כיום היא כמובן מערכת Docker שקיימת לכל מערכת הפעלה פופולרית. (ישנם כמובן גם פתרונות אחרים שמבוססים בקוד פתוח)

תוכנת Docker היא תוכנה טובה להקים קונטיינרים בודדים ולהפעיל אותם, אולם כשצריך להפעיל קונטיינרים רבים שירוצו על שרתים פיזיים או על מכונות VM שונות, יש צורך בדבר שנקרא Scheduler שיודע להפעיל קונטיינרים (תוך שימוש ב-Docker), להזיז אותם בין מערכות (Nodes) שונים, לאגד אותם תחת שם שרות מסוים (כך שניתן יהיה לפנות ישירות לשם שרות – כמו mysite), להקים קונטיינרים חדשים במידה ויש עומס, לאזן עומסים בין קונטיינרים שונים ועוד.

ישנם פתרונות רבים בקוד פתוח לבצע את הדברים הנ"ל אולם הפתרון הכי פופולרי הוא Kubernetes שמאפשר דרך ה-Shell/CLI לעשות את הדברים הללו וכמובן ניתן להכניס את הכל לסקריפטים. Kubernetes מתאים למי שמכין קונטיינרים בעצמו / משתמש בקונטיינרים שניבנו ע"י אחרים, אולם Kubernetes אינו כולל את כל ה-Life Cycle של קונטיינרים ואינטגרציה עם כלי CI/CD, ממשק משתמש טוב, ניהול משתמשים ופרויקטים ועוד פונקציות רבות ש-Kubernetes אינו כולל.

לפיכך הכלי שאני ממליץ לדברים אלו הוא OpenShift (גירסה מסחרית) או OpenShift Origin (גירסת קוד פתוח) – של רד-האט. כלי נוסף שאני ממליץ עליו הוא Rancher שיתרונו הגדול על פני OpenShift הוא בכך שזו מערכת Multi Platform.

ניהול תשתיות וירטואליזציה

בין אם יש לכם בחברה OpenStack, קונטיינרים, vSphere, Hyper-V, או תשתית בעננים ציבוריים כמו Amazon AWS, Google Cloud Platform או Microsoft Azure – ניהול דברים אלו מצריך כלי ניהול נפרדים (או במקרה של כלי אוטומציה – כתיבת חלקים נפרדים).

הפתרון שיש בלינוקס לניהול כל התשתית שתיארתי לעיל (או חלקים, תלוי בכם) – הוא המוצר Cloudforms של רד-האט בגירסה המסחרית, או ManageIQ בגירסת הקוד הפתוח.

חשוב לציין – Cloudforms הוא "כלי מתרחב" – כלומר זהו כלי שניתן להרחבה לא רק ע"י תוספים אלא ע"י כתיבה ב-YAML כל מיני פונקציות נוספות שמתאימים לארגון. רבים מנסים להשוות את Cloudforms ל-"vcenter עם תמיכה בתשתיות נוספות", אך השוואה זו מוטעית. Cloudforms יכול להתרחב בצורה משמעותית בהשוואה ל-vcenter/VCSA והוא כולל מערכת שלמה לביצוע Orchestration, Life Cycle, עמידה בסטנדרטים פנימיים ועוד.

תשתית וירטואליזציה מתחרה

מקודם התייחסתי ל-OpenStack שיכול להתאים להקמת ענן פרטי בחברה, אולם לעיתים חברות מחפשות מערכת "פחות מפלצתית", משהו שיותר מזכיר את ה-vSphere או את ה-Hyper-V. הסיבות יכולות להיות קשורות בתקציב קטן או שאין תקציב גדול להרחבת תשתית וירטואליציה ב-R&D, מעבדות וכו'. איך אמר לי לקוח פעם "תבנה לי מטוס בתקציב של רכב סובארו".

כולם מכירים כמובן את VirtualBox, אך כלי זה אינו מתאים לסביבה מעבר לכמה מכונות VM בודדות שרצות על ברזל יחיד. הפתרון הכי טוב שיש בקוד פתוח הוא oVirt (גירסת קוד פתוח) או RHEV (בגירסה המסחרית) של רד-האט. שתי המוצרים מבוססים על פלטפורמת KVM בלינוקס והמוצרים יודעים לא רק להתממשק לסביבות וירטואליזציה אחרות (במידה וצריך), אלא לעשות את כל מה שמצפים מתשתית וירטואליזציה: Live Migration, Cloning, High Availability, Fault Tolerance, Load Balancing ועוד.

סיכום

עולם הקוד הפתוח מציע אלפי תוכנות ופתרונות לבעיות שונות בתחומים שונים ולדעתי תמיד כדאי לבדוק פתרונות קוד פתוח לפני שחותמים על חוזה הזמנת מוצר/שרות/תוכנה. בפוסט הזה התרכזתי בפתרונות מבוססים קוד פתוח לניהול תשתיות וירטואליזציה שונות. כל התוכנות שציינתי כאן זמינות לכולם הן כגרסאות מסחריות והן כקוד פתוח ללא תשלום. בד"כ כלים כאלו מיועדים להיות בשימוש מספר שנים ודברים כמו יציבות והמשך פיתוח הכלי ע"י יצרן התוכנה הם דברים שנלקחים בחשבון ומשפיעים – לפני שמחליטים סופית על רכישת/הטמעת מוצר, ולכן אני מציע תמיד – קחו DEMO או PoC של כלים אחרים מבוססי קוד פתוח לפני שאתם מחליטים את ההחלטה הסופית.

קונטיינרים: ה"קרב" בין OpenShift ל-Docker DataCenter

בפוסט הקודם שכתבתי כאן על קונטיינרים וחברות מסחריות, ניסיתי להסביר מעט על קונטיינרים ועל המוצרים שנמכרים בארץ כאשר התרכזתי ב-2 מוצרים: ה-Docker DataCenter ומולו ה-OpenShift (גירסה מסחרית או גירסת Origin שהינה קוד פתוח) – עבור שוק ה-Enterprise. בפוסט זה אשווה קצת יותר (בצורה כללית) בין המוצרים ואנסה להסביר היכן כדאי להוציא הזמנת רכישה והיכן כדאי "לדלג".

לפני כן, קצת פרטים עליי: במסגרת העסק שלי תוכנת ה-OpenShift נמכרת, אך במקביל הח"מ נותן שרותים לחברות כמו מטריקס בכל הנוגע ליעוץ ואינטגרציה של מוצרים כמו Docker DataCenter (וגם OpenShift המסחרי או הפתוח). מטריקס גם מוכרת (אם תבקשו) את ה-OpenShift Container Platform של רד-האט, כך שלא מדובר בתחרות מול מוצר שאני מייצג "בלעדית". מעבר לכך, לראשונה אני אביא בפוסט זה מחירים אמיתיים מתוך אתרים שונים שמוכרים את המוצרים הנ"ל בחו"ל כך שתוכלו להשוות ולהחליט, במידה והחלטתם להתחיל להשתמש בקונטיינרים.

בימים האחרונים השתמשתי בגירסת ה-Trial ל-Docker DataCenter (ובקיצור: DDC), למדתי אותה, הקמתי אותה אצלי ב-LAB הקטן שלי. השתמשתי ב-Swarm שבתוכו (שזה בעצם ה-Scheduler ועוד) ובשאר הכלים שגירסת ה-Enterprise כוללת. הייתי צריך להקים כ-5 מכונות וירטואליות (Nodes) כדי שהדברים יעבדו, עוד לפני שיכלתי להקים קונטיינר אחד. בסופו של דבר, המערכת עבדה בצורה טובה, יחסית. (אם כי נתקלתי באיזה באג או 2 שמצאתי להם "עיקוף").

מבחינת מחיר: DDC אינו זול. מחיר גירסת ה-Enterprise פר Node הוא 1500$ לשנה (כפי שניתן לראות כאן, גללו לאמצע הדף). על מנת להרים מערכת Enterprise, תצטרכו לרכוש לפחות 5 רשיונות: manager, registry, cache – אלו הם חלקים שרצים כ-VM נפרדים ב-DDC, עוד Node ל-Worker (שעליו בתכל'ס רצים הקונטיינרים) ותצטרכו מינימום עוד אחד אם אתם רוצים שרידות ועמידה בעומסים. (אפשר כמובן להריץ את החלקים השונים כקונטיינרים, אבל Docker ממליצים להרים את החלקי ניהול כמכונות VM נפרדות), כלומר אנחנו מתחילים במחיר של 7500$ לשנה. כל Node נוסף – עוד $1500.

הבעיות עם DDC פחות קשורות לבאגים או תכונות, אלא בעיה כללית שיש לחברת Docker בכל מה שקשור ל-Enterprise. הבעיה הראשית שלהם מאוד מזכירה את ההתנהגות של חברת רד-האט בצעירותה: רד-האט היתה משחררת גירסת לינוקס חדשה כל שנה ושוברת את התאימות הבינארית בין גירסה לגירסה. גירסה 5 לא תאמה לגירסה 4, גירסה 6 לא תאמה ל-5, גירסה 7 היתה עולם אחר לגמרי שלא תאם לגרסאות קודמות מבחינה בינארית. כלי ניהול הגיעו ונעלמו כלעומת שבאו, ויצרני תוכנה וחומרה התעצבנו מכל המהלכים הללו והן הביעו את דעתן בשיחות מול רד-האט ובעיתונות הטכנולוגית. לקח לרד-האט במשך שנתיים להבין שהדרך הזו אינה מקובלת לא על יצרני תוכנה וחומרה, ולא על Enterprise וכך נולדה משפחת ה-RHEL (כאשר כל הפיתוחים ושבירת התאימות עברו לגירסת Fedora), וכיום RHEL ניתנת עם תמיכה ועדכונים ל-10 שנים. ב-Docker לעומת זאת, שבירת התאימות היא עניין שבשגרה לגבי מוצרי הקוד פתוח, ומה לגבי הגירסה המסחרית שחברות משלמות? אה, לזה הם מוכנים לתת עדכונים ותיקונים למשך .. שנה אחת. מי בדיוק ה-Enterprise שמוכן לקנות מוצר שיהיה לו תמיכה ותיקונים לשנה אחת בלבד ובשנה אחר כך ב-DDC תישבר התאימות? שאלה מעולה!

ב-רד האט, למודי הנסיון, הדברים שונים לחלוטין.

ברד-האט יודעים שחברות לא ששות כל כך מהר לשלם עבור מוצרים שמיועדים לסביבות פיתוח, טסטים, QA, סביבות אוטומציה וכל דבר שאינו פרודקשן, ולכן רד האט אומרת: קחו את מוצר ה-OpenShift Container Platform (ובקיצור: OSCP) בחינם או את גירסת OpenShift Origin היציבה (נכון להרגע זו גירסה 1.4, כל עוד אתה מארח את הכל על התשתית שלך או תשתית הענן שלך), רק תזכור – זה לא מקבל תמיכה! כלומר את OSCP אפשר להרים על הלאפטופ (מספיק מכונת VM אחת או על הפצת הלינוקס במכונה ללא VM) או בשרתים הפנימיים לפיתוח וכו'. מעוניין בגירסה מסחרית עם תמיכה? הנה המחירון של Grey Matter. כפי שאתם יכולים לראות, על כל Node המחיר הוא 2724 ליש"ט ואם ה-Node הוא שרת פיזי, המחיר הוא 6810 ליש"ט (זה לפני מו"מ כמובן) עם תמיכה לשנה, ויש גם מחיר ל-3 שנים תמיכה, סטנדרט או פרימיום.

כלומר אם נניח יש לך 4 מכונות VM בפרודקשן שיריצו את ה-OpenShift והקונטיינרים, ושאר המכונות הם פיתוח, טסטים וכו' ואתה רוצה שרות תמיכה מרד-האט למכונות הפרודקשן, אתה יכול לרכוש 4 רשיונות. זה בדיוק כמו שאצל חברות רבות שרתי הפרודקשן מריצים RHEL עם רשיונות ואילו שאר המכונות של העובדים, פיתוח, טסטים וכו' – מריצים CentOS.

בסופו של יום, 2 המוצרים מציעים טכנולוגיות שונות. האחת (DDC) משתמשת ב-Swarm כדי לנהל את ה-Scheduling, Load Balancing, FT וכו' ואילו השניה משתמשת ב-Kubernetes. רוצה לדעת מי יותר פופולרי? תשאל את המפתחים ואנשי ה-Devops בחברתכם מי מכיר מה, אתה תקבל תשובה מהר מאוד מדוע Kubernetes כה פופולרית (כי היא קלה להתקנה וניהול בהשוואה ל-Swarm). ה-OpenShift של רד-האט תומך בגדילה של עד 1000 Nodes, ועד 120,000 pods. במילים אחרות, עם מערכת OpenShift אחת אתה יכול תיאורתית לארח את האתרים ואפליקציות בגדלים ענקיים!

לסיכום: DDC הוא מוצר טוב, ואתה תצטרך אותו אם אתה רוצה להריץ קונטיינרים על Windows (ורק על Windows). אם לעומת זאת הכל אצלכם בלינוקס, אני ממליץ להסתכל על המוצר השני שמשתמש בתקנים סטנדרטיים, במערכת Scheduling מאוד פופולרית ושיודעת להשתלב עוד מהרגע הראשון במערכת הקיימת שלכם.

על תשתית קונטיינרים לחברות מסחריות

[stextbox id="info" caption="גילוי נאות"]"חץ ביז" הינו עסק שמוכר שרותי אינטגרציה ויעוץ למספר מוצרים לתשתית קונטיינרים[/stextbox]

מערכות קונטיינרים בפלטפורמות שונות (קרדיט: Wikibon)

יותר ויותר חברות שומעות כיום את המושג "קונטיינרים" ואותם עסקים וחברות גדולות, בין אם הם בנקים, תעשיה פיננסית, בטחונית, רפואית ועוד – מעוניינות לשלב את טכנולוגיות הקונטיינרים, אבל כל מי שבתחום יכול לאמר לכם שהתחרות גדולה ויש מספר חברות שמציעות פתרונות שונים כולל רד-האט, סוזה, Docker (החברה), ועוד, והאמת – גם לאנשים מקצועיים די קשה להחליט מה לקחת, ומשווקים שונים מנסים לדחוף הצעות שונות לחברות. איך אמר לי היום מישהו בכיר בחברה גדולה: "חץ, השקענו מיליונים ב-ESXI, אין מצב שניפטר מזה!"

אז אולי נתחיל בדבר הכי בסיסי: תשתית הוירטואליזציה אינה מתייתרת בגלל הכנסת קונטיינרים, אלא להיפך – תשתית הקונטיינרים משתמשת בפתרונות וירטואליזציה (ולא חשוב איזה פתרון וירטואליזציה יש לך!) כדי להריץ קונטיינרים. אפשר כמובן להתקין מערכת הפעלה על הברזל עצמו כמו Red Hat Atomic (או הגירסה החינמית מבוססת CentOS) ולהתקין עליה קונטיינרים, אבל אז בעצם .. איך תנהל את השרתים? מערכת Atomic לא מאפשרת להתקין תוכנות נוספות על הברזל עצמו אלא אך ורק להריץ קונטיינרים, לכן בד"כ הדבר המומלץ הוא להשתמש במערכת לניהול וירטואליזציה, ויצירת מכונות VM שעליהן ירוץ פתרון הקונטיינרים.

בנוסף, פתרון של קונטיינרים עוזר לנצל בצורה טובה יותר את התשתיות שלכם. עשו נסיון פשוט: הקימו VM לינוקס עם 2 או 4 ליבות וכמות זכרון מספקת והתקינו עליו אפליקציה חשובה לכם. הריצו את ה-VM והאפליקציה ומדדו את ניצול הליבות. אם אתם רואים שניצול הליבות אינו מלא, אז אפליקציה כזו יכולה להיות מועמדת מעולה להרצה בקונטיינר, שם תוכלו להריץ אותה מספר פעמים עם אותם משאבים (כאשר אתם מקבלים "על הדרך" Load Balancing, High Availability מפלטפורמת הקונטיינרים) . אפשר גם להריץ אותה עם משאבים נמוכים יותר אם אינכם רוצים שרידות.

(מכיוון שבלוג זה פונה לקהל מאוד רחב, החל במתחילים ועד המקצוענים, אני ממליץ לקרוא את הקובץ PDF הזה כדי להבין מה התחרות שיש מבחינת פלטפורמות, ההבדלים, איך הם רצים וכו'. ב-Wikibon כתבו מסמך מאוד רציני ומובן).

עתה נחלק ל-2 את החברות בארץ: יש כאלו שקוד פתוח זה "בעורקים" שלהם – יש להם צוותים שמכירים לינוקס מאוד לעומק, נסיון עשיר ב-Python ו-Go והם יכולים לקמפל לינוקס קרנל בין פיהוק למשנהו ואם יש בעיה בתוכנת קוד פתוח – מישהו בצוות יכול לחטט ולתקן. לאותן חברות שמחפשות פתרון קונטיינרים מקיף אני פשוט ממליץ ללכת על OpenShift Origin על תשתית וירטואליזציה ולהתחיל להשתמש. כל מה שאתם צריכים בשביל להריץ קונטיינרים, להקים, לבנות, Load balancing, HA וכו' וכו' – הכל כבר שם. תורידו מה-GIT ותתקינו ואין לכם צורך לשלם על כלום.

ב-95% מהמקרים האחרים – חברות בד"כ יעדיפו מוצר מסחרי עם תמיכה מלאה של היצרן, עדכונים מהיצרן וכו' וכאן בישראל נמכרים 2 מוצרים: Docker Datacenter שנמכר ע"י מטריקס ו-OpenShift שנמכר ע"י העסק שלי (אם כי, לשם הגילוי נאות וה"פרסומת", העסק שלי אינו היחיד שמוכר אותו, רק שכאן תקבלו משהו .. טיפה יותר מקצועי. הדגמות וידאו על Open Shift, אגב, בקרוב יופיעו בערוץ יוטיוב של חץ ביז).

מכיוון שאינני מרוויח רווחים גדולים ממכירות מוצרים, אין לי בעיה להיות הגון ולהמליץ אלו מהמוצרים לסיטואציות שונות:

אם אתם חושבים להקים מכמות של כמה מכונות בודדות (VM או פיזי) ועד כמה עשרות כאלו (הם נקראים Nodes) – אז מבחינת תמחור, ה-Docker Datacenter זול בהרבה מהפתרון עם OpenShift. בנוסף, אם מערכת ההפעלה העיקרית שלכם היא Windows והקונטיינרים שלכם יריצו קוד שרץ על מערכות מיקרוסופט – Docker Datacenter הוא הפתרון היחידי כרגע המתאים לפלטפורמות מיקרוסופט.
אם לעומת זאת אתם מתכננים על מאות Nodes ומעלה – הפתרון של OpenShift שווה יותר (וזול יותר)
אם אתם מעוניינים להקים תשתית חדשה לגמרי שתהיה נפרדת מתשתית הוירטואליזציה הנוכחית שלכם ושאותה תשתית חדשה תריץ קונטיינרים – אז אני ממליץ לרכוש את ה-OpenStack החדש (שם קוד: Magnum) שדואגת גם לתשתית כולה (Compute, Network, Storage, Authentication, Images וכו') וגם להרצת קונטיינרים, בניה, LB, HA וכו'. גם רד-האט וגם SuSE ישראל מוכרים את OpenStack Magnum. אינני יכול לפרסם מחירים של אף מוצר אבל מה שאני כן יכול לרמוז – זה שכדאי להתעניין אצל 2 הספקים במחירים. התחרות רצחנית!

כדאי לזכור משהו חשוב: אין מעבר קל בין Docker Datacenter ל-OpenShift. שתיהן אמנם משתמשות ב-Dockerfile כדי להרים קונטיינרים מבוססי Docker, אולם כל המערכות "מסביב" הינן שונות לחלוטין. ב-Docker Datacenter משתמשים ב-Docker Swarm ואילו ב-OpenShift משתמשים ב-Kubernetes. אפשר לייצא ולייבא קונטיינרים דרך סקריפטים אבל מנסיון – זה לא כיף גדול וזה די מורכב.

לסיכום: למעט מכונות VM שמצריכות חיבור לציוד פיזי יעודי (כרטיסים מסויימים וכו'), אפשר להעביר את רוב הדברים שרצים על VM לרוץ על קונטיינרים (כשמדובר על VM שמריץ לינוקס), קל מאוד לשכפל קונטיינרים ובתוך אותן פלטפורמות השרידות, עמידה בדרישות ובחיבוריות מצד גולשים – כבר כלולה. גם מבחינת אורך חיים של הקונטיינרים החיים קלים. אין עדכונים, יש בניה מחדש של קונטיינרים והרצתם עם העדכונים שכבר מותקנים. בישראל יש 2 מוצרים גדולים וידועים שנמכרים ומקבלים תמיכה פה בארץ וכדאי לשקול את היתרונות והחסרונות של כל אחד לפני רכישה.