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在tinycorelinux上如何安装containerd和openfaas

这篇文章主要介绍在tinycorelinux上如何安装containerd和openfaas,文中介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们一定要看完!

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容器化为什么这么重要,因为容器是现在最流行的原生virtual cloud appliance(cloud appliance化是app部署级别的融合,代表着“为云APP造一种包结构”,k8s这些被称为云原生所以你可以将其简单理解为云原生软件包,cloud appliance要与app开发用的内部cloud appstack融合化区别开)代表,作为统一部署方案,它主要关注解决集群和云上那些“软件发行资源配额的隔离”问题,软件的资源配额从来都是一个复杂的关联问题,可巧这些问题在本地和原生的包管理软件中(包主要关注解决依赖问题)也存在,linux上提供了统一的整套内核级支持方案(比如liblxc,libcgroups,基于它们+brtfs可以完全用shell发明一套简单的docker运行时,当然这跟我们需要的,最终完备的容器和容器管理系统containerd,openfaas是没法比的),另一方面,“资源隔离”稍微更进一步,就很容易与“软件怎么样启动”这些问题相关联,变成systemd这类软件要解决的问题(systemd-nspawn可以创建最轻量级的容器),进而变成k8s这类软件要解决的问题。所以,这三大问题融合和关联发生在方方面面,,很容易成为某种“混合包管理和容器管理”融合体系要解决的中心问题,进而需要这样一种软件,core os的https://github.com/rkt/rkt就是这一类软件的代表并为此构建出一个基于容器作为包管理的OS(虽然2020年中期它们准备dreprecate了)。

这就是说,容器化的实现可以简单也可以复杂,不同OS也有集成不同复杂容器管理的方案,除了core os的rkt这种,tc的tce pkg本身就是一种沙盒环境,不过它与上述提到的lxc,ovz,containerd这些真正意义的容器化没有关系。前述与openfaas相关的这些文章都是在流行的linux发行版中实践装openfaas的例子,接下来的本文将介绍尝试在tinycorelinux11中装真正的容器,即containerd和openfaas的安装实践过程。

这里的主要问题是,tc本身是一种raw linux发行版,追求小和简单,一般地,跟alpine一样tc往往作为容器guest os如boot2docker,鲜少在tc上装containerd作为容器服务器环境,因此,在tc中装容器可能会因为没有现成参考方案而显得繁琐。比如,tc也没有使用systemd这类复杂的init启动管理系统而是简单的sysv init(虽然systemd提出了一个巨大的init pid 1,但是它只关注“启动”,这点上,它还是符合kiss的)。一般linux发行都是依赖systemd处理容器设置的一些至关重要的基础问题,比如稍后我们会谈到systemd自动管理cgroups,,而这些在tc中都没有,需要手动还不见得能解决,

不管了,下面开始尝试实践,我们的测试环境是tc11。

1,制造一个containerd.tcz和faasd.tcz

准备一个集成了openssh,sudo passwd tc,做好了bootcode tce=sda1,echo过 /opt/tcemirror,/etc/passwd,/etc/shadow > /mnt/sda1/opt/.filetool.lst,tar 进restore=sda1 mydata.gz的基本ezremasterd tc11 iso,即《一个fully retryable的rootbuild packer脚本,从0打造matecloudos(2)》中第一小节那样的iso。我们开启二个引导了这个iso的虚拟机,都用parted格好sda1,这二虚拟机准备一个生成containerd.tcz和faasd.tcz用(生成后在其目录下python -m SimpleHTTPServer 80供以后下载,事先ifconfig看好ip),另一个测试生成的tcz(/opt/tcemirror设成第一台地址+11.x/x86_64/tcz正确的结构),在第一台虚拟机的/mnt/sda1根目录中,安排这些文件:

准备文件夹结构和binaries:
docker采用前述文章的版本组合而成(做二文件夹一个containerd-root,其中cni放在/opt/cin/bin,runc放在/usr/local/sbin,containerd放在/usr/local/bin,一个faasd-root,其中放/usr/local/bin/faasd,faas-cli,最后,前文提到的几个offline docker image也集进来放在faasd-root/tmp/*.tar)。这些exe设好chmod +x,由于这些exe都是go的,都是静态链接的,在tc11上可直接运行(lib64一定要ln -s 一下到lib,否则ctr不能起作用)。

准备几个配置文件:
一些containerd和faasd启动时的动态文件,不用创建。否则会导致只读文件系统无法写入错误
/etc/cni/net.d/10-openfaas.conflist
/var/lib/faasd/secrets/*
/var/lib/faasd/resolv.conf
/var/lib/faasd-provider/resolv.conf
这些文件必须要
/var/lib/faasd/docker-compose.yaml
/var/lib/faasd/prometheus.yml

准备overlay module:
在第一台中tce-load -iw bc compiletc perl5重新编译kernel,在config中把config_overy_fs打开为m,得到overlay module,因为它在tc11中被关闭了。下载tc11中所需的kernel编译文件http://mirrors.163.com/tinycorelinux/11.x/x86_64/release/src/kernel/到/mnt/sda1
解压并cp config-5.4.3-tinycore64 linux-5.4.3/.config
sudo make oldconfig,提示几个交互项直接回车
sudo make install
sudo make modules_install
把得到的overlay module file(在/lib/modules/fs中)放到准备打包的containerd.tcz文件夹结构中。

准备2个服务文件并分别chmod +x:
containerd-root/usr/local/init.d/start-containerd:
/sbin/modprobe overlay
/usr/local/bin/containerd
containerd-root/usr/local/init.d/start-faasd:
for i in 1 2 3; do [[ ! -z "$(ctr image list|grep basic-auth-plugin)" ]] && break;ctr --address=/run/containerd/containerd.sock image import /tmp/faasd-containers/basic-auth-plugin-0.18.18.tar;echo "checking basic-auth ($i),if failed at 3,it may require a reboot"; sleep 3;done         
for i in 1 2 3; do [[ ! -z "$(ctr image list|grep nats)" ]] && break;ctr --address=/run/containerd/containerd.sock image import /tmp/faasd-containers/nats-streaming-0.11.2.tar;echo "checking nats ($i),if failed at 3,it may require a reboot"; sleep 3;done                                
for i in 1 2 3; do [[ ! -z "$(ctr image list|grep prometheus)" ]] && break;ctr --address=/run/containerd/containerd.sock image import /tmp/faasd-containers/prometheus-v2.14.0.tar;echo "checking prometheus ($i),if failed at 3,it may require a reboot"; sleep 3;done                       
for i in 1 2 3; do [[ ! -z "$(ctr image list|grep gateway)" ]] && break;ctr --address=/run/containerd/containerd.sock image import /tmp/faasd-containers/gateway-0.18.18.tar;echo "checking gateway ($i),failed at 3,it may require a reboot"; sleep 3;done                                   
for i in 1 2 3; do [[ ! -z "$(ctr image list|grep queue-worker)" ]] && break;ctr --address=/run/containerd/containerd.sock image import /tmp/faasd-containers/queue-worker-0.11.2.tar;echo "checking queueworker ($i),if failed at 3,it may require a reboot"; sleep 3;done
cd /var/lib/faasd
/usr/local/bin/faasd provider
/usr/local/bin/faasd up

准备mkall.sh放到/mnt/sda1根下chmod +x起来:
mkall.sh的内容(注意到统一作为tc:staff存放到tcz中):
rm -rf containerd.tcz containerd.tcz.md5.txt faasd.tcz faasd.tcz.md5.txt faasd.tcz
mksquashfs containerd-root containerd.tcz -noappend -no-fragments -force-uid tc
md5sum containerd.tcz > containerd.tcz.md5.txt
mksquashfs faasd-root faasd.tcz -noappend -no-fragments -force-uid tc -force-gid staff
md5sum faasd.tcz > faasd.tcz.md5.txt
echo containerd.tcz > faasd.tcz.dep

sudo ./mkall.sh打包好的tcz各80多m,准备好后我们就可以在第二台测试了,tce-load -iw faasd后经过测试不满意可删除/mnt/sda1/tce/optional下的tcz重启重来,我们需要不断mkall并测试生成的二个tcz。

2,测试

第一次测试启动start-containerd,start-faasd,出现:no cgroup mount found in mountinfo: unknown这就是上面谈到tc11不具有自动处理cgroups的逻辑。而containerd依赖它们。tc11中的kernel config中提供了linux对容器的内核支持基础,只是没有更进一步。

CGroup 提供了一个 CGroup 虚拟文件系统,作为进行分组管理和各子系统设置的用户接口。要使用 CGroup,必须挂载 CGroup 文件系统。这时通过挂载选项指定使用哪个子系统。 需要注意的是,在使用 systemd 系统的操作系统中,/sys/fs/cgroup 目录都是由 systemd 在系统启动的过程中挂载的,并且挂载为只读的类型。换句话说,系统是不建议我们在 /sys/fs/cgroup 目录下创建新的目录并挂载其它子系统的。这一点与之前的操作系统不太一样。

针对于此,很幸运我们找到了https://gitee.com/binave/tiny4containerd/blob/master/src/rootfs/usr/local/etc/init.d/cgroupfs.sh,它使用old docker,并且基于https://github.com/tianon/cgroupfs-mount/(这个工程https://gitee.com/binave/tiny4containerd/src/rootfs/usr/local/这里的lvm动态扩展分区脚本和docker服务,cert处理等函数也不错,可为未来所用),里面有几句。

mount -t tmpfs -o uid=0,gid=0,mode=0755 cgroup /sys/fs/cgroup

如果你没有上面这句mount 接下来会mkdir: can't create directory 'cpu': No such file or directory,因为/sys/fs/cgroup只是内核给的fake fs

cd /sys/fs/cgroup;

# get/mount list of enabled cgroup controllers
for sys in $(awk '!/^#/ { if ($4 == 1) print $1 }' /proc/cgroups); do
    mkdir -p $sys
    if ! _mountpoint -q $sys; then
        if ! mount -n -t cgroup -o $sys cgroup $sys; then
            rmdir $sys || true
        fi
    fi
done

我们把cgroupfs放跟containerd-root/usr/local/etc/init.d/containerd并排,在containerd脚本中启动containerd前加入/usr/local/etc/init.d/cgroupfs.sh mount这句。打包再测试:出现jailing process inside rootfs caused: pivot_root invalid argument: unknown(我也一直没有测试https://gitee.com/binave/tiny4containerd/中的docker会不会出现这错误,不过听说有遇到了https://forums.docker.com/t/tinycore-8-0-x86-pivot-root-invalid-argument/32633),

In a system running entirely in memory, after an upgrade from 17.09.1-ce to 17.12.0-ce, docker stopped creating containers, failing with message like docker: Error response from daemon: OCI runtime create failed: container_linux.go:296: starting container process caused "process_linux.go:398: container init caused "rootfs_linux.go:107: jailing process inside rootfs caused \"pivot_root invalid argument\""": unknown..

查网上说要使用DOCKER_RAMFS=true环变,我试了没用。

在其它非tc上相似的容器产品也有人遇到了:https://engineeringjobs4u.co.uk/how-we-use-hashicorp-nomad,针对于此它们做了一个内核补丁:https://lore.kernel.org/linux-fsdevel/20200305193511.28621-1-ignat@cloudflare.com/

The main need for this is to support container runtimes on stateless Linux system (pivot_root system call from initramfs). Normally, the task of initramfs is to mount and switch to a "real" root filesystem. However, on stateless systems (booting over the network) it is just convenient to have your "real" filesystem as initramfs from the start.

对linux543/fs/namespace.c进行手动patch,mnt_init()定义前增加,和中间增加新加的代码。但是没用。因此按《利用hashicorp packer把dbcolinux导出为虚拟机和docker格式(3)》的方法转为传统硬盘安装方式。问题解决。

然后又出现了: Error creating CNI for basic-auth-plugin: Failed to setup network for task "basic-auth-plugin-1210": failed to create bridge "openfaas0": could not add "openfaas0": operation not supported: failed to create bridge "openfaas0": could not add "openfaas0": operation not supported

这个问题其实在意料之中,因为从前面文章的经验来看,我们一直对containerd中的那个cni必须要起作用留了个心,可是faasd up产生了10openfaas.conflist后,我一直尝试ifconfig,都没看到第三个网卡。

网上有人提示说是CONFIG_BRIDGE_VLAN_FILTERING,看tc11的kernel,config_bridge被作为模块了,它的file应该是bridge.ko之类。但modprobe bridge没用,tce-load -iw original-modules-5.4.3-tinycore64,这下成功了。(安装了这个包之后,控制台显示好多设备都认到了)

再测试: Error: Failed to setup network for task "basic-auth-plugin-3894": failed to locate iptables: exec: "iptables": executable file not found in $PATH: failed to locate iptables: exec: "iptables": executable file not found in $PATH,需要tce-load -iw iptables,

至此,faad up启动成功。containerd控制台显示warning,memory cgroup not supported,应该是kernel config,又没设好。

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