על תשתית קונטיינרים לחברות מסחריות

גילוי נאות
"חץ ביז" הינו עסק שמוכר שרותי אינטגרציה ויעוץ למספר מוצרים לתשתית קונטיינרים
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.

תכירו את Open Shift

יותר ויותר חברות כיום משתמשות בקונטיינרים להרצת אפליקציות במקום להרים שרתים וירטואלים – כדי להריץ את אותן אפליקציות. הסיבות לכך די ברורות: קונטיינר אינו זקוק למערכת הפעלה מלאה, קונטיינרים לא חייבים להיות בגדלים של VM ויכולים להיות הרבה יותר קטנים (מבחינת דיסק, זכרון וצרכי מעבד), וכשזה מגיע לחישובי ליבות – עם קונטיינרים אפשר לרדת גם לגדלים של עשירית ליבה לדוגמא אם האפליקציה שרצה על הקונטיינרים לא מריצה משהו כבד או שמדובר בטסט קטן.

אם נסתכל במצב כיום ב-Corporate, ישנם דרישות ל-VM נוספים כל הזמן. מתכנתים רוצים לנסות דברים, להריץ מספר גרסאות במקביל, לקבל פידבק ממשתמשים, או שצריכים להוסיף VM כדי לעמוד בעומסים. ב-Corporate, בניגוד לחברות קטנות וסטארט-אפים, תהליך הקמת ה-VM הוא תהליך לא קצר. המשתמש מגיש את דרישותיו לגבי ה-VM, ה-IT לא מוכן תמיד לאשר, צוות הנטוורקינג אולי לא אוהב את ההגדרות (במיוחד אם הדורש מבקש … סוויץ' וירטואלי חדש במערכת הוירטואליזציה.. מנסיון). גם למחלקת אבטחת מידע יש מה לאמר פר VM, כך שתהליך שטכנית אמור לקחת דקות ספורות – לוקח ימים, ולפעמים שבועות ומעלה.

אם נסתכל בתשתית ה-Corporate במחלקות הפיתוח לדוגמא, נמצא במקרים שרת SCM כמו GIT (או SVN, מרקיוריאל ואפילו רחמנא ליצלן .. CVS וכו'), אלו שהחלו להיכנס לעולם ה-CI/CD הקימו בוודאי שרת Jenkins ואולי כמה Slaves, אם החברה מפתחת ב-JAVA אז יש בוודאי איזה שרת Nexus, בנוסף ישנם מספר שרתים שמריצים אפליקציות Web, שרת Apache או NGINX (או IIS). הכל רץ טוב ויפה (כשזה רץ…), אבל כשצריך להגדיל את התשתית, מישהו יצטרך לחפש כדורים נגד כאבי ראש עם כל הבירוקרטיה שיש ב-Corporate.

עם Open Shift הדברים שונים. Open Shift (שאגב, היא מערכת PAAS לכל דבר ועניין!) משתמשת בקונטיינרים כדי להריץ את מה שאתה צריך כשכל דבר רץ בקונטיינר נפרד. יש לך אפליקציה ב-PHP שצריכה לכתוב ל-MySQL? כמה קליקים ויש לך 2 קונטיינרים, תוסיף Route ושתיהם מדברים אחד עם השני, שתיהם לא צריכים לשם טסטים לדוגמא להיות עם יותר מ-1 ג'יגה זכרון (סה"כ ל-2 הקונטיינרים) ושתיהם יחד לא יצטרכו יותר מליבה אחת של המעבד בשרת וזה ירוץ מעולה תחת POD יחיד (POD זו ההגדרה של מספר קונטיינרים שרצים בקבוצה). רוצים לגדול עם האפליקציית PHP? שתי קליקים עם העכבר בממשק ה-WEB ותוך שניות ספורות יש עוד קונטיינרים שמוכנים לקבל גולשים, ולא – אתה לא צריך לשבור את הראש על Routing, על Load Balancing וכו' – בתוך Open Shift יש את Kubernetes שעושה את העבודה לבד ברקע. כך גם אם קונטיינר מסוים יפול, המערכת תרים מיידית קונטיינר נוסף תוך שניות ספורות (במקום לחכות כמה דקות עד שיקום VM עם כל התהליכים שהוא צריך לאתחל) והמערכת יכולה להמשיך לתת שרות.

מערכת Open Shift באה בעצם להקל על צוותי ה-IT, אבטחת המידע, נטוורקינג וכו'. עם Open Shift מגדירים יוזרים למערכת שנכנסים לפורטל כלשהו, וכל יוזר מקבל "קיצבה" מסויימת של משאבים ובאותם משאבים הוא יכול להרים קונטיינרים עם הדברים שהוא צריך. הוא לא יכול להרים כל דבר שהוא רוצה, יש קטלוג מסודר של אפליקציות או Frameworks שהוא יכול להשתמש בהם (ואם צריך להרחיב – זו אחריותו של מנהל ה-Open Shift).

אז איך בעצם זה עובד? הנה תהליך עבודה פשוט לדוגמא:

מפתח כותב קוד ובודק אותו מקומית. לאחר שהוא מרוצה מהקוד, הוא "דוחף" אותו ל-SCM של החברה ואז מערכת ה-CI/CD נכנסת לפעולה (אם זה פרויקט קיים), מקמפלת את הקוד, מריצה בדיקות או מה שמוגדר ב-Pipeline ולסיום היא פונה ל-Open Shift. ה-Open Shift לוקח את הקבצים הבינאריים (Artifacts לדוגמא) ובונה מהם יחד עם הדברים שצריך (סביבת ריצה וכו') קונטיינר והמערכת מפעילה את הקונטיינר. המפתח יכול לקבל הודעה במייל שהכל מוכן וכשהוא נכנס לפורטל של Open Shift, יש URL שלחיצה עליו תעביר את המפתח לאתר שהקונטיינר מריץ. עכשיו המפתח יכול להוסיף תכונות, לתקן וכו' – והכל חוזר מחדש. מפתחים בד"כ לא עובדים לבד – והמערכת תומכת בקבוצות כך שמפתחים יכולים לעבוד יחדיו על אותו פרויקט.

צריך להריץ Deployment בשיטות כמו Blue-Green או AB? שתי השיטות נתמכות.

אחרי שהקוד מוכן, נרצה להריץ אותו בפרודקשן. מה אז?

כאן מגיע יתרון גדול של Open Shift. לא משנה איזו תשתית וירטואליזציה יש לך, תהיה הפופולרית ביותר או אזוטרית ביותר, בין אם זה מקומית או בענן פרטי או ציבורי – Open Shift תרוץ. כל מה שאתה צריך זה מספר מכונות VM (או ברזלים פיזיים) ו-Subnet כתובות פרטי וציבורי. מה שנשאר לך לעשות זה להקים Open Shift במכונה אחת (או כאשכול), "לשדך" את שאר מכונות ה-VM שיריצו מערכת Atomic Host (זו גירסת לינוקס מאוד מצומצמת שנועדה להריץ קונטיינרים) ומשם לקמפל את הגירסה היציבה ולהריץ אותה עם רפליקציה. מערכת ה-Kubernetes הפנימית תדע להפיץ את הקונטיינרים בין מכונות ה-VM (וכן, יש גם Auto Scaling ו-HA) ואם אתם מריצים את זה בענן, שרות ה-Load Balancer ידע להעביר את התעבורה ל-IP חיצוני (לא צריך ציוד יעודי יותר בתוך החברה שיעשה LB). קונטיינר נופל? VM נופל? המערכת תדע להתאושש לבד.

ומה עם אבטחת מידע? כאן דווקא החיים יותר קלים. עם VM כשיש אבטחת מידע, אתה צריך לעבור מכונה מכונה ולהתקין את עדכוני האבטחה. תארו לכם שיש לכם מאות (או אלפי) VM ואתם יכולים לדמיין לבד את הכאב ראש הכרוך בכך. עם קונטיינרים לעומת זאת, בין אם יש חור אבטחה בקוד שלכם או באחת מהחבילות שהקונטיינר משתמש, כל מה שתצטרכו לעשות זה Rebuild לקונטיינר ואם יש לכם רפליקציה של הקונטיינר, המערכת תוריד כל פעם קונטיינר ותשאיר את השאר רצים (תוך עדכון ה-Load Balancer) כך שמבחינת הגולשים המערכת תהיה זמינה וכך כל הקונטיינרים יוחלפו בגרסאות מעודכנות (בזמן ה-Build המערכת מורידה את הגרסאות של החלקים השונים עם התיקוני אבטחה אוטומטית). כך שכשזה מגיע לבעיית אבטחה, כל התהליך לוקח דקות ולא שעות או ימים!

עד כה כל הטכנולוגיה שדיברתי עליה מדברת על הרצת דברים שכתובים ללינוקס, אבל מה עם אלו שכותבים ב-DotNet? ובכן, מאז שמיקרוסופט ורד-האט חתמו על הסכמי שת"פ, האהבה פורחת ביניהם וכיום ניתן לקחת אפליקציות שכתובות ב- #C עם DotNet ולבנות אותן על לינוקס ולהרים קונטיינר כזה. בשלב זה טכנולוגיות הקונטיינרים של מיקרוסופט עדיין לא עובדת ישירות טוב עם Open Shift אבל אפשר לבנות להריץ אפליקציות כפי שציינתי. אגב, ניתן לשלוט על Open Shift בעזרת ה-CLI גם מתוך Windows (כל מה שצריך זה להתקין Ruby, Git ולהריץ מספר קטן של פקודות).

להלן הדגמה של ASP שרץ עם Open Shift:

הוידאו הבא ידגים איך מקימים מערכת CI/CD מלאה יחד עם Open Shift:

ומה לגבי הטמעת מערכת כזו בחברה?

גם כאן, כמו ב-CloudForms/ManageIQ ישנם מספר גרסאות:

  • יש גירסה שרצה על הענן של רד-האט ומשלמים Pay As you Go, בין אם ב-VM או בברזלים נפרדים.
  • יש גירסת קוד פתוח (גירסה שמהנדסי רד-האט מפתחים, יכולים לצוץ באגים!) שנקראת Open Shift Origin.
  • וישנה גירסת ה-Open Shift Enterprise בתשלום עם תמיכה לשנה או 3 שנים במסלולים שונים.

מבחינת הטמעה וקאסטומיזציה – זה מאוד תלוי בחברה ובדרישות. הקוד של Open Shift כתוב ב-GO.

מבחינת הדרכה – מכיוון שמדובר במוצר שיש לו אינטרקציה ישירות עם מפתחים, QA, IT ועוד – יש צורך בהדרכות (הדרכה בסיסית שיכולה לקחת חצי יום – יום והדרכה שלוקחת קצת יותר ל-IT ולמי שינהל את המערכת).

לסיכום: קונטיינרים יכולים לחסוך הקמת VM מרובים ותחזוקתם. מערכת Open Shift יכולה להקל בצורה רצינית על כל תהליך הקמת סביבות הרצת טסטים, פרודקשן, ועוד. בכל מה שקשור למעבר לענן, Open Shift מקלה על בחירת ספקי ענן ובמקביל מגדילה את המבחר ספקים (כך לדוגמא אפשר להשתמש בספק כמו Digital Ocean עם מכונות במחירים זולים בהרבה מספקי ענן ציבורי ובמקרים רבים החבילה תכלול מספיק תעבורה כך שלא תצטרכו לשלם על כך בנוסף!)

גילוי נאות
הטמעות והדרכות לגבי מוצר זה מסופקים ע"י "חץ ביז"