Linux contêineres na unha (TDC Porto Alegre 2019)

Palestra apresentada no dia 20 de novembro de 2019 no The Developers Conference em Porto Alegre-RS. Mostramos um pouco do que são containers, histórico, diferenças dos tipos de virtualização e como que funciona o isolamento dos processos e os recursos utilizados para o tal. No final fizemos uma demonstração disponível em (https://github.com/wsilva/container-from-scratch-demo) montando contêineres usando Go lang isolando alguns namespaces e cgroups manualmente.

Transcript

1. Linux Contêineres
   na Unha
   

   View Slide

2. Wellington F. Silva
   contato:
   @_wsilva
   nicks:
   wsilva, boina, tom, fisi*
   roles:
   pai, tec. telecom,
   programador, sysadmin,
   instrutor, escritor, php zce,
   docker community leader,
   docker certified associate
   * deprecation in favor of Well
   

   View Slide

3. Agenda
   • Disclaimer
   • O que são contêineres Linux
   • O que são Kernel Namespaces
   • O que são CGroups
   • O que são Rootfs
   • Demo
   

   View Slide

4. Disclaimer
   Palestra inspirada nas talks da
   Liz Rice (@lizrice) e no artigo* de
   Julian Friedman (@doctor_julz)
   http://bit.ly/container-golang *
   

   View Slide

5. Julian Friedman
   • Engenheiro líder do Garden
   (tecnologia de contêineres da
   Cloud Foundry's)
   • Trabalha para IBM
   • Defensor do Open Source
   

   View Slide

6. Liz Rice
   • Especialista em segurança de
   contêineres na Aqua Security
   • Contribuidora Kubernetes
   • Evangelista Go Lang
   

   View Slide

7. O que é DOCKER?
   

   View Slide

8. O que é Container?
   

   View Slide

9. “Ferramenta para
   virtualização no nível do
   Sistema Operacional.”
   

   View Slide

10. –Wellington F. Silva
    “Ferramenta para
    virtualização no nível do
    Sistema Operacional.”
    

    View Slide

11. Tipos de
    Virtualização
    

    View Slide

12. Tipos de Virtualização
    • Full Virtualization
    

    View Slide

13. Tipos de Virtualização
    • Full Virtualization
    • Partial Virtualization
    

    View Slide

14. Tipos de Virtualização
    • Full Virtualization
    • Partial Virtualization
    • Paravirtualization
    

    View Slide

15. Tipos de Virtualização
    • Full Virtualization
    • Partial Virtualization
    • Paravirtualization
    • OS Level Virtualization
    

    View Slide

16. Tipos de Virtualização
    • Full Virtualization
    • Partial Virtualization
    • Paravirtualization
    • OS Level Virtualization
    (Docker, rkt, Garden, Guardian, containerD, cri-
    O)
    

    View Slide

17. Container NÃO é VM
    

    View Slide

18. Evolução
    

    View Slide

19. U
    nix
    / C
    hroot BSD
    FreeBSD
    Jails
    / Solaris
    Zones
    O
    penVZ
    Parallels
    C
    groups
    Process
    C
    ontainers
    AIX
    / W
    pars
    LXC
    D
    ocker, rkt, cloud
    foundry,
    C
    ontainerD
    1982 2000 2005 2006 2007 2008 >= 2013
    

    View Slide

20. Como Funciona?
    

    View Slide

21. PROCESSOS
    +
    KERNEL NAMESPACES
    +
    CGROUPS
    +
    ROOTFS
    

    View Slide

22. PROCESSOS
    

    View Slide

23. PROCESSOS
    Aqueles que matamos com kill -9
    

    View Slide

24. Processos
    • Processo Linux com ID atribuído (PID)
    

    View Slide

25. Processos
    • Processo Linux com ID atribuído (PID)
    • Podem ser listados (com ps) dentro do
    contêiner ou fora (no host)
    

    View Slide

26. Processos
    • Processo Linux com ID atribuído (PID)
    • Podem ser listados (com ps) dentro do
    contêiner ou fora, no host
    • Dentro do contêiner o PID=1, fora (no host) vai
    ter valor alto
    

    View Slide

27. KERNEL
    NAMESPACES
    

    View Slide

28. KERNEL
    NAMESPACES
    Tudo aquilo que o processo pode "ver"
    

    View Slide

29. Kernel Namespaces
    • IPC - Interprocess communication
    

    View Slide

30. Kernel Namespaces
    • IPC - Interprocess communication
    • PID - Processos
    

    View Slide

31. Kernel Namespaces
    • IPC - Interprocess communication
    • PID - Processos
    • NET- Rede
    

    View Slide

32. Kernel Namespaces
    • IPC - Interprocess communication
    • PID - Processos
    • NET- Rede
    • UTS - Unix timesharing system
    

    View Slide

33. Kernel Namespaces
    • IPC - interprocess communication
    • PID - Processos
    • NET- rede
    • UTS - Unix timesharing system
    • USER - Usuários e grupos
    

    View Slide

34. Kernel Namespaces
    • IPC - interprocess communication
    • PID - Processos
    • NET- rede
    • UTS - Unix timesharing system
    • USER - Usuários e grupos
    • MNT - Pontos de montagem
    

    View Slide

35. CGROUPS
    

    View Slide

36. CGROUPS
    Tudo aquilo que o processo pode "usar"
    

    View Slide

37. CGroups
    • CPU
    

    View Slide

38. CGroups
    • CPU
    • Memória
    

    View Slide

39. CGroups
    • CPU
    • Memória
    • I/O em disco
    

    View Slide

40. CGroups
    • CPU
    • Memória
    • I/O em disco
    • Interface de rede
    

    View Slide

41. CGroups
    • CPU
    • Memória
    • I/O em disco
    • Interface de rede
    • Hardwares periféricos
    (pen drives, cameras, etc)
    

    View Slide

42. ROOTFS
    Onde o processo vai rodar
    

    View Slide

43. Rootfs
    • Filesystem é uma hierarquia de diretórios
    

    View Slide

44. Rootfs
    • Filesystem é uma hierarquia de diretórios
    • Rootfs é o filesystem base onde os demais
    sistemas de arquivos são montados
    

    View Slide

45. Rootfs
    • Filesystem é uma hierarquia de diretórios
    • Rootfs é o filesystem base onde os demais
    sistemas de arquivos são montados
    • Em linhas gerais é o / (barra) de uma
    distribuição Linux
    

    View Slide

46. Resumo
    • Processo
    (é o que roda a aplicação)
    • CGroups e Namespaces
    (como o processo vai rodar)
    • Rootfs
    (onde o processo vai rodar)
    

    View Slide

47. –Linus Torvalds
    “Talk is cheap. Show me
    the code.”
    

    View Slide

48. Demo
    https://github.com/wsilva/container-from-scratch-demo
    

    View Slide

49. Valeu
    =)
    Slides em
    https://speakerdeck.com/wsilva/ *
    

    View Slide