कुबेरनेत्स सर्वोत्तम प्रथाओं। छोटे कंटेनर बनाएं

कुबेरनेट्स को तैनात करने में पहला कदम आपके आवेदन को एक कंटेनर में रखना है। इस श्रृंखला में, हम देखेंगे कि आप एक छोटे और सुरक्षित कंटेनर की छवि कैसे बना सकते हैं।
डॉकटर के लिए धन्यवाद, कंटेनर चित्र बनाना कभी आसान नहीं रहा है। आधार छवि निर्दिष्ट करें, अपने परिवर्तन जोड़ें और एक कंटेनर बनाएं।



यद्यपि यह तकनीक आरंभ करने के लिए बहुत बढ़िया है, लेकिन मूलभूत रूप से मूल चित्रों का उपयोग करने से कमजोरियों से भरी बड़ी छवियों के साथ असुरक्षित काम हो सकता है।

इसके अलावा, डॉकर में अधिकांश छवियां डेबियन या उबंटू को आधार छवि के रूप में उपयोग करती हैं, और हालांकि यह उत्कृष्ट संगतता और आसान अनुकूलन प्रदान करता है (डॉकटर फ़ाइल कोड की केवल दो पंक्तियां लेती है), बुनियादी छवियां आपके कंटेनर में सैकड़ों मेगाबाइट अतिरिक्त लोड जोड़ सकती हैं। उदाहरण के लिए, गो हेल्लो-वर्ल्ड एप्लिकेशन की एक साधारण नोड .js फ़ाइल में लगभग 700 मेगाबाइट लगते हैं, जबकि आपके एप्लिकेशन का आकार केवल कुछ मेगाबाइट है।



इस प्रकार, यह सब अतिरिक्त भार डिजिटल स्थान की बर्बादी है और सुरक्षा प्रणाली में कमजोरियों और त्रुटियों के लिए एक उत्कृष्ट कैश है। तो चलो एक कंटेनर छवि के आकार को कम करने के दो तरीके देखें।

पहला छोटे आकार की मूल छवियों का उपयोग है, दूसरा डिज़ाइन पैटर्न बिल्डर पैटर्न का उपयोग है। छोटे आधार चित्रों का उपयोग करना संभवत: आपके कंटेनर के आकार को कम करने का सबसे आसान तरीका है। सबसे अधिक संभावना है, आपकी भाषा या आपके द्वारा उपयोग की जा रही स्टैक एक मूल एप्लिकेशन छवि प्रदान करती है जो डिफ़ॉल्ट छवि की तुलना में बहुत छोटी है। चलो हमारे कंटेनर नोड पर एक नज़र डालें।



डिफ़ॉल्ट रूप से, डॉकर में, बेस नोड का आकार: 8 छवि 670 एमबी है, और नोड का आकार: 8-अल्पाइन केवल 65 एमबी है, यानी 10 गुना छोटा। छोटी अल्पाइन आधार छवि का उपयोग करने से आपके कंटेनर का आकार काफी कम हो जाएगा। अल्पाइन एक छोटा और हल्का लिनक्स वितरण है जो डॉकर उपयोगकर्ताओं के बीच बहुत लोकप्रिय है क्योंकि यह कंटेनर के छोटे आकार को बनाए रखते हुए कई अनुप्रयोगों के साथ संगत है। मानक डॉकर "नोड" छवि के विपरीत, "नोड: अल्पाइन" बहुत सारी उपयोगिता फ़ाइलों और कार्यक्रमों को हटा देता है, केवल उन लोगों को छोड़कर जो आपके एप्लिकेशन को चलाने के लिए पर्याप्त हैं।

एक छोटी बेस इमेज पर स्विच करने के लिए, बस नई बेस इमेज के साथ काम शुरू करने के लिए डॉकर फाइल को अपडेट करें:



अब, पुरानी ऑनबिल्ड छवि के विपरीत, आपको अपने कोड को कंटेनर में कॉपी करने और किसी भी निर्भरता को स्थापित करने की आवश्यकता है। नई डॉकर फ़ाइल में, कंटेनर नोड के साथ शुरू होता है: अल्पाइन छवि, फिर कोड के लिए एक निर्देशिका बनाता है, एनपीएम पैकेज प्रबंधक का उपयोग करके निर्भरता स्थापित करता है, और अंत में server.js शुरू करता है।



इस अद्यतन के साथ, एक कंटेनर 10 गुना छोटा है। यदि आपकी प्रोग्रामिंग भाषा या स्टैक में आधार छवि को कम करने की क्षमता नहीं है, तो अल्पाइन लिनक्स का उपयोग करें। यह कंटेनर की सामग्री को पूरी तरह से प्रबंधित करने की क्षमता भी प्रदान करेगा। बुनियादी छोटे आकार की छवियों का उपयोग करना छोटे कंटेनरों को जल्दी से बनाने का एक शानदार तरीका है। लेकिन आप बिल्डर पैटर्न का उपयोग करके और भी अधिक कमी प्राप्त कर सकते हैं।



व्याख्या की गई भाषाओं में, स्रोत कोड पहले दुभाषिया को दिया जाता है और फिर सीधे निष्पादित किया जाता है। संकलित भाषाओं में, स्रोत कोड को पहले संकलित कोड में परिवर्तित किया जाता है। हालांकि, संकलन अक्सर उन उपकरणों का उपयोग करता है जो वास्तव में कोड को चलाने के लिए आवश्यक नहीं हैं। इसका मतलब है कि आप अंतिम कंटेनर से इन उपकरणों को पूरी तरह से हटा सकते हैं। इसके लिए आप बिल्डर पैटर्न का उपयोग कर सकते हैं।



कोड को पहले कंटेनर में बनाया गया है और संकलित किया गया है। फिर, इस कोड को संकलित करने के लिए आवश्यक संकलक और उपकरण के बिना संकलित कोड को अंतिम कंटेनर में पैक किया जाता है। आइए इस प्रक्रिया के माध्यम से गो ऐप को छोड़ दें। सबसे पहले, हम ऑनलाइन इमेज से एल्पाइन लिनक्स पर जाएंगे।



नई डॉकटर फ़ाइल में, कंटेनर गोलंग: अल्पाइन छवि से शुरू होता है। फिर वह कोड के लिए एक निर्देशिका बनाता है, उसे स्रोत कोड में कॉपी करता है, इस स्रोत कोड को बनाता है और एप्लिकेशन लॉन्च करता है। यह कंटेनर ऑनबिल्ट कंटेनर की तुलना में बहुत छोटा है, लेकिन इसमें अभी भी संकलक और अन्य गो उपकरण शामिल हैं जिनकी हमें वास्तव में आवश्यकता नहीं है। तो चलो बस संकलित कार्यक्रम निकालें और इसे हमारे अपने कंटेनर में डालें।



आपको इस डॉकटर फ़ाइल में कुछ अजीब लग सकता है: इसमें दो FROM लाइनें शामिल हैं। 4 लाइनों का पहला खंड बिल्कुल पिछले डॉकर फ़ाइल जैसा दिखता है, सिवाय इसके कि वह इस कदम को नाम देने के लिए एएस कीवर्ड का उपयोग करता है। अगले खंड में, एक नई FROM लाइन है जो आपको एक नई छवि शुरू करने की अनुमति देती है, और इसके बजाय गोलंग: अल्पाइन छवि, हम आधार छवि के रूप में रॉ अल्पाइन का उपयोग करेंगे।

Raw Alpine Linux में कोई SSL प्रमाणपत्र स्थापित नहीं है, जिसके कारण अधिकांश HTTPS API कॉल विफल हो जाएँगे, तो चलिए कुछ CA रूट प्रमाणपत्र स्थापित करते हैं।

और अब सबसे दिलचस्प: पहले कंटेनर से दूसरे में संकलित कोड को कॉपी करने के लिए, आप बस दूसरे खंड की 5 वीं पंक्ति पर स्थित COPY कमांड का उपयोग कर सकते हैं। यह केवल एक एप्लिकेशन फ़ाइल की प्रतिलिपि बनाएगा और गो उपयोगिता टूल को प्रभावित नहीं करेगा। नई मल्टी-स्टेज डॉकटर फ़ाइल में केवल 12 मेगाबाइट के आकार की एक कंटेनर छवि होगी, जबकि मूल कंटेनर की छवि 700 मेगाबाइट थी, और यह एक बड़ा अंतर है!
इस प्रकार, छोटे मूल चित्रों और बिल्डर पैटर्न का उपयोग करना बहुत काम के बिना बहुत छोटे कंटेनर बनाने के तरीके हैं।
यह संभव है कि, अनुप्रयोग स्टैक के आधार पर, छवि और कंटेनर के आकार को कम करने के लिए अतिरिक्त तरीके हैं, लेकिन क्या छोटे कंटेनर वास्तव में एक औसत दर्जे का लाभ हैं? आइए दो पहलुओं पर गौर करें जहां छोटे कंटेनर बेहद प्रभावी हैं - प्रदर्शन और सुरक्षा।

प्रदर्शन में वृद्धि का मूल्यांकन करने के लिए, एक कंटेनर बनाने की प्रक्रिया की अवधि पर विचार करें, इसे रजिस्ट्री में डालें (धक्का दें) और फिर वहां से (पुल) पुनः प्राप्त करें। आप देख सकते हैं कि एक छोटे कंटेनर का एक बड़ा कंटेनर पर एक निर्विवाद लाभ होता है।



डॉकर परतों को कैश करेगा, इसलिए बाद के बिल्ड बहुत तेज होंगे। हालांकि, कई सीआई सिस्टम में जो कंटेनरों के निर्माण और परीक्षण के लिए उपयोग किए जाते हैं, परतों को कैश नहीं किया जाता है, इसलिए महत्वपूर्ण समय की बचत होती है। जैसा कि आप देख सकते हैं, आपकी मशीन की शक्ति के आधार पर, एक बड़े कंटेनर के निर्माण का समय 34 से 54 सेकंड तक है, और बिल्डर पैटर्न के साथ कम किए गए कंटेनर का उपयोग करते समय, 23 से 28 सेकंड तक। इस तरह के संचालन के लिए, उत्पादकता लाभ 40-50% होगा। तो जरा सोचिए कि आप कितनी बार अपने कोड का निर्माण और परीक्षण करते हैं।

कंटेनर निर्मित होने के बाद, आपको अपने क्लस्टर में कुबेरनेट्स का उपयोग करने के लिए कंटेनर रजिस्ट्री में इसकी छवि (पुश कंटेनर छवि) सम्मिलित करने की आवश्यकता है। मैं Google कंटेनर रजिस्ट्री का उपयोग करने की सलाह देता हूं।



Google कंटेनर रजिस्ट्री (GCR) का उपयोग करते हुए, आप केवल कच्चे भंडारण और नेटवर्क के लिए भुगतान करते हैं, और कोई अतिरिक्त कंटेनर प्रबंधन शुल्क नहीं है। यह गोपनीय, सुरक्षित और बहुत तेज है। GCR पुल ऑपरेशन को गति देने के लिए कई तरकीबों का उपयोग करता है। जैसा कि आप देख सकते हैं, गोकर कंटेनर इमेज कंटेनर इमेज का उपयोग करके चलते हैं: कंप्यूटर के प्रदर्शन के आधार पर, पुनर्निर्माण, 15 से 48 सेकंड से होगा, और एक छोटे कंटेनर के साथ एक ही ऑपरेशन 14 से 16 सेकंड तक होगा, और कम कुशल मशीनों के लिए ऑपरेशन की गति में लाभ बढ़ जाता है। 3 बार। बड़ी मशीनों के लिए, समय लगभग समान है, क्योंकि जीसीआर छवियों के एक सामान्य डेटाबेस के लिए वैश्विक कैश का उपयोग करता है, अर्थात, आपको उन्हें डाउनलोड करने की आवश्यकता नहीं है। कम-शक्ति वाले कंप्यूटर में, सीपीयू एक अड़चन है,इसलिए, यहां छोटे कंटेनरों का उपयोग करने का लाभ बहुत अधिक है।

यदि आप GCR का उपयोग करते हैं, तो मैं आपके निर्माण प्रणाली के भाग के रूप में Google कंटेनर बिल्डर (GCB) का उपयोग करने की अत्यधिक अनुशंसा करता हूं।



जैसा कि आप देख सकते हैं, इसका उपयोग आपको उत्पादक मशीन की तुलना में बिल्ड + पुश ऑपरेशन की अवधि को कम करने में बहुत बेहतर परिणाम प्राप्त करने की अनुमति देता है - इस मामले में, मेजबान को कंटेनर बनाने और भेजने की प्रक्रिया लगभग 2 गुना तेज है। इसके अलावा, हर दिन आपको मुफ्त में 120 मिनट की विधानसभा मिलती है, जो ज्यादातर मामलों में कंटेनर बनाने की जरूरतों को पूरा करती है।

इसके बाद सबसे महत्वपूर्ण प्रदर्शन मीट्रिक आता है - जिस गति पर आप कंटेनर को पुनः प्राप्त या डाउनलोड करते हैं। और यदि आप वास्तव में पुश ऑपरेशन पर खर्च किए गए समय के बारे में परवाह नहीं करते हैं, तो पुल प्रक्रिया की अवधि सिस्टम के समग्र प्रदर्शन को गंभीरता से प्रभावित करती है। मान लीजिए कि आपके पास तीन नोड्स का एक क्लस्टर है और उनमें से एक क्रैश है। यदि आप Google कुबेरनेट इंजन जैसे प्रबंधन प्रणाली का उपयोग करते हैं, तो यह स्वचालित रूप से निष्क्रिय नोड को एक नए के साथ बदल देगा। हालांकि, यह नया नोड पूरी तरह से खाली होगा, और आपको इसे काम करने के लिए अपने सभी कंटेनरों को इसमें खींचना होगा। यदि पुल संचालन काफी लंबा है, तो इस बार आपका क्लस्टर कम प्रदर्शन के साथ काम करेगा।

ऐसे कई मामले हैं जहां ऐसा हो सकता है: एक क्लस्टर में एक नया नोड जोड़ना, नोड्स को अपडेट करना, या यहां तक ​​कि तैनाती के लिए एक नए कंटेनर में स्विच करना। इस प्रकार, पुल निष्कर्षण समय को कम करना एक महत्वपूर्ण कारक बन जाता है। यह निर्विवाद है कि एक छोटा कंटेनर बड़े की तुलना में बहुत तेजी से डाउनलोड होता है। यदि आप कुबेरनेट क्लस्टर में कई कंटेनरों का उपयोग करते हैं, तो समय की बचत बहुत महत्वपूर्ण हो सकती है।



तुलना पर एक नज़र डालें: छोटे कंटेनरों के साथ काम करने पर पुल का संचालन मशीन की शक्ति के आधार पर 4-9 गुना कम समय लेता है, जो कि एक ही ऑपरेशन के उपयोग से होता है: ऑनबिल्ड। छोटे कंटेनर कंटेनरों की आम बुनियादी छवियों का उपयोग करने से समय और गति में तेजी आती है जिसके साथ नए कुबेरनेट्स नोड्स तैनात और ऑनलाइन जा सकते हैं।

आइए सुरक्षा के मुद्दे को देखें। छोटे कंटेनरों को बड़े कंटेनरों की तुलना में अधिक सुरक्षित माना जाता है क्योंकि उनके पास हमले की सतह कम होती है। सच्ची में? Google कंटेनर रजिस्ट्री की सबसे उपयोगी विशेषताओं में से एक है, अपने कंटेनरों को कमजोरियों के लिए स्वचालित रूप से स्कैन करने की क्षमता। कुछ महीने पहले, मैंने ओनलाइन और मल्टी-स्टेज दोनों कंटेनरों का निर्माण किया, तो चलिए देखते हैं कि वहाँ कोई कमजोरियाँ हैं या नहीं।



परिणाम आश्चर्यजनक है: एक छोटे कंटेनर में केवल 3 मध्यम कमजोरियां पाई गईं, और एक बड़े में 16 महत्वपूर्ण और 376 अन्य कमजोरियां। यदि आप एक बड़े कंटेनर की सामग्री को देखते हैं, तो आप देख सकते हैं कि अधिकांश सुरक्षा समस्याओं का हमारे आवेदन से कोई लेना-देना नहीं है, लेकिन उन कार्यक्रमों से संबंधित हैं जिनका हम उपयोग भी नहीं करते हैं। इसलिए जब लोग हमलों के लिए एक बड़ी सतह के बारे में बात करते हैं, तो उनका मतलब बिल्कुल यही होता है।



निष्कर्ष स्पष्ट है: छोटे कंटेनर बनाएं क्योंकि वे आपके सिस्टम के प्रदर्शन और सुरक्षा में वास्तविक लाभ प्रदान करते हैं।

कुबेरनेत्स सर्वोत्तम प्रथाओं। नाम के साथ कुबेरनेट्स संगठन

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