Plone auf Kubernetes betreiben

Vortrag auf der Plonetagung 2024 in Gießen.

Transcript

1. Plone auf Kubernetes betreiben Thomas Schorr info@thomasschorr.de Plone Tagung Gießen 2024 Plone auf Kubernetes betreiben
2. Quelle: https://www.bsi.bund.de/SharedDocs/Downloads/DE/BSI/ Hochverfuegbarkeit/BandG/G7_HV-Prinzipien.pdf. Plone auf Kubernetes betreiben
3. Kubernetes als Tool zur Container-Orchestrierung • weit verbreitet • gute Hosting-Optionen • sehr gute Dokumentation • viele Addons/Tools • Distributionen • K3S • OpenShift • Auf dem eigenen Rechner • K3D • KinD • (minikube) • ... Plone auf Kubernetes betreiben
4. Was braucht man im Kubernetes Cluster? • Distributed Filesystem • CephFS • Longhorn • optional Container-Registry • optional Integration mit Build-Pipeline • Jenkins • Gitlab CI • Tekton • ... Plone auf Kubernetes betreiben
5. Plone - Komponenten • Frontend (optional) • Volto • Backend • Standard Python Package mit Abhängigkeiten: pip install Plone • ZODB Backends • FileStorage • ZEO • RelStorage • Reverse Proxy • Cacheserver (optional) Plone auf Kubernetes betreiben
6. Plone - Verteilungssicht Plone auf Kubernetes betreiben
7. Plone - Ökosystem • buildout • mxdev • cookiecutter • official Docker Images • ... Plone auf Kubernetes betreiben
8. Deployment - Stages • Applikationen, Applikationscode • Konfiguration • wsgi.ini • zope.conf • nginx.conf • default.vcl • Umgebungsvariablen Plone auf Kubernetes betreiben
9. Kubernetes Objekte apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: plone6-nginx spec: replicas: 1 selector: matchLabels: app.kubernetes.io/name: nginx template: metadata: labels: app.kubernetes.io/name: nginx spec: containers: - name: nginx image: "nginx:latest" imagePullPolicy: IfNotPresent ports: - name: http containerPort: 80 • Deployment • ReplicaSet • Pod Plone auf Kubernetes betreiben
10. Kubernetes Objekte apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: plone6-nginx labels: app.kubernetes.io/name: nginx spec: type: ClusterIP ports: - port: 8081 targetPort: http protocol: TCP name: http selector: app.kubernetes.io/name: nginx • Deployment • ReplicaSet • Pod • Service Plone auf Kubernetes betreiben
11. Kubernetes Objekte apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata: name: db-pvc spec: accessModes: - ReadWriteOnce resources: requests: storage: 200Mi storageClassName: longhorn volumeMode: Filesystem • Deployment • ReplicaSet • Pod • Service • PersistentVolumeClaim Plone auf Kubernetes betreiben
12. Kubernetes Objekte apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata: name: db-pvc spec: accessModes: - ReadWriteOnce resources: requests: storage: 200Mi storageClassName: longhorn volumeMode: Filesystem • Deployment • ReplicaSet • Pod • Service • PersistentVolumeClaim • Statefulset • ConfigMap • Secret • Ingress • Namespace Plone auf Kubernetes betreiben
13. Pods und Container apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: plone6-frontend spec: replicas: 1 selector: matchLabels: ^^... template: metadata: labels: ^^... spec: containers: - name: frontend image: "docker.io/plone/plone-frontend:latest" imagePullPolicy: Always ports: - containerPort: 3000 protocol: TCP env: - name: "RAZZLE_INTERNAL_API_PATH" value: "http:^//plone6-backend:8080/Plone" ^^... • für Plone Deployments: 1 Container pro Pod • Patterns for Composite Containers (https://kuber- netes.io/blog/2015/06/the- distributed-system- toolkit-patterns/) Plone auf Kubernetes betreiben
14. Kubernetes Deployment für Plone - ZODB Backends • FileStorage • Einzelinstanz kann jederzeit vom Cluster verschoben werden • PVC für File-/Blobstorage • Konfiguration als Statefulset denkbar • skaliert nicht • zweifelhafte Verfügbarkeit • ZEO • Clients skalierbar (Deployment) • ZEO im Cluster denkbar • nicht HA (keine Replikation) Plone auf Kubernetes betreiben
15. Kubernetes Deployment für Plone - ZODB Backends • RelStorage mit PostgreSQL • Clients skalierbar (Deployment) • DB extern • Replikation • HA: PAF, Patroni • DB in Kubernetes • Replikation • HA: CloudNativePG https://cloudnative-pg.io • präferierte Lösung für aktuelles Plone • clientseitige Blobcaches als PVCs • schnellere Verfügbarkeit nach Restarts • bessere Kontrolle über Speicherbedarf der Clients (Blobs nicht im Hauptspeicher) • Restarts infolge Überschreitung von Resource Limits können vermieden werden Plone auf Kubernetes betreiben
16. Plone Konfiguration und ConfigMaps • Applikationscode und Konfiguration trennen • Wiederverwendbarkeit • vereinfacht Entwicklung und Test • Änderungen einfacher und weniger störend • Anti-Pattern: Konfiguration im Container • -> Erzeugung während Container-Build nicht notwendig kind: ConfigMap apiVersion: v1 metadata: name: plone6-backend labels: helm.sh/chart: backend-0.1.0 app.kubernetes.io/name: backend app.kubernetes.io/instance: plone6 app.kubernetes.io/version: "6.0.10" app.kubernetes.io/managed-by: Helm data: zope.conf: ^|- %define INSTANCE $(INSTANCE) instancehome $INSTANCE %define CLIENTHOME $(INSTANCE)/var clienthome $CLIENTHOME debug-mode false security-policy-implementation C verbose-security off default-zpublisher-encoding utf-8 ^^... Plone auf Kubernetes betreiben
17. Container Images • Plone 6 Official Images (plone-backend, plone-frontend) • Eigene Images • Anderes Basisimage • Custom Code • OpenShift Container Platform-specific guidelines https://docs.openshift.com/container- platform/4.14/openshift_images/create-images.html • https://github.com/GoogleContainerTools/distroless • ... Plone auf Kubernetes betreiben
18. Docker Images FROM registry.access.redhat.com/ubi9/python-39:1-165 as base FROM base as builder ^^... ^^... [Installation / Build] ^^... FROM base USER root ^^... [Installation] COPY ^--from=builder ^^... ^^... RUN useradd default RUN chown -R default /opt/plone RUN chgrp -R 0 /opt/plone ^&& chmod -R g=u /opt/plone USER default EXPOSE 8080/tcp WORKDIR /opt/plone CMD ["bin/runwsgi", "etc/wsgi.ini"] Plone auf Kubernetes betreiben
19. Health Checks • https://kubernetes.io/docs/tasks/configure-pod-container/configure- liveness-readiness-startup-probes/ • livenessProbe • readinessProbe • Checks sind pro Pod, nicht pro Service • für Plone (zumindest Backend): • nicht durch Checks Last erzeugen • unnötige Restarts vermeiden Plone auf Kubernetes betreiben
20. Parametrisierte Deployments • Deployment -> Applikation • Helm - „Package Manager for Kubernetes“ • Kustomize • Kubes • CUE • ... kind: ConfigMap apiVersion: v1 metadata: name: {{ include "backend.fullname" . }} labels: {{- include "backend.labels" . | nindent 4 }} data: zope.conf: {{- .Values.zopeconf | toYaml | indent 2 }} wsgi.ini: {{- .Values.wsgiini | toYaml | indent 2 }} site.zcml: {{- .Values.sitezcml | toYaml | indent 2 }} zodbpack.conf: {{- .Values.pack.zodbpackconf | toYaml | indent 2 }} Plone auf Kubernetes betreiben
21. Helmchart für Plone - Anforderungen • für möglichst unterschiedliche Backend-/Frontend-Images (official, eigene) verwendbar • Konfiguration in Umgebungsvariablen und ConfigMaps • ZODB Backend: nur RelStorage auf PostgreSQL unterstützt • CronJob für DB-Wartung • DB optional im Cluster • optionales shared Blobcache auf PVC (Filesystem muss File Locks unterstützen wie z.B. CephFS) • Nginx als Reverse Proxy optional zusätzlich zu Ingress • Varnish optional Plone auf Kubernetes betreiben
22. Helm - Subcharts • Jede Komponente (DB, Frontend, Backend, Varnish, Nginx) in einem eigenen Chart • verschiedene Konfigurationen durch Kombination der Subcharts • Plone Volto • Plone Classic • Konfiguration in Subcharts kann überschrieben werden Plone auf Kubernetes betreiben
23. Demo Plone auf Kubernetes betreiben
24. Kurzfassung • ConfigMaps • ZODB Backend: Relstorage + PostgreSQL • Blobcache als PVC • Für Plone: 1 Container pro Pod • Helm Subcharts • https://gitlab.com/tschorr/helmcharts.plone Plone auf Kubernetes betreiben
25. Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit • Thomas Schorr • info@thomasschorr.de Plone auf Kubernetes betreiben