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47438a787f
@ -1,9 +1,9 @@
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340
slides/slides.md
340
slides/slides.md
@ -2,20 +2,25 @@
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% Pierre-Olivier Mercier
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% Samedi 29 novembre 2014
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# Historique
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# Rappels & historique
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## Rappels sur la virtualisation classique
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### Prémices
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#### IBM 370
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#### Au départ
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* une super machine !
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Exécuter simultanément plusieurs environnements distinct sur un
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mainframe IBM.
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#### IBM System/370
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* Virtualisation grâce au système CP/CMS ;
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* permis par la présence d'une MMU et par l'ajout d'un mode
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*supervisor* au processeur.
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### Vocabulaire
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#### Définitions
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* Machine hôte/host machine
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* Machine invité/guest machine
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@ -24,35 +29,20 @@
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* Émulation : simulation logiciel de matériel (potentiellement une architecture différente) : pas d'accès direct au matériel ;
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* Virtualisation : accès direct, mais restrint au matériel.
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* QEMU
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* Bochs
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#### Technologies de virtualisation matérielle
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* Intel VT-x/AMD-V/ARM Virtualization Extensions
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* partitionne le processeur pour exécuter plusieurs système d'exploitation via le même processeur.
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### Pourquoi virtualiser ?
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####
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* Réduction des coûts ;
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* facilité de migration (répartition de charge, panne hardware, ...) ;
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### Paravirtualisation
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#### Caractéristiques
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* Nécessite un noyau patché ;
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* l'hôte expose une API accessible aux invités ;
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* les invités accèdent au matériel via l'API de l'hôte.
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||||
* Xen
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### Hyperviseurs
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Contrôle l'utilisation faite des ressources de la machine hôte par les machines virtuelles.
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### Hyperviseurs
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Contrôlent l'utilisation faite des ressources de la machine hôte par les
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machines virtuelles.
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#### Type 1
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@ -63,18 +53,54 @@ Contrôle l'utilisation faite des ressources de la machine hôte par les machine
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#### Type 2
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||||
* L'hyperviseur s'appuie sur le système d'exploitation déjà lancé pour accéder au matériel ;
|
||||
* L'hyperviseur s'appuie sur le système d'exploitation déjà lancé pour accéder
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au matériel ;
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||||
* Linux KVM, VirtualBox, BHyVe, ...
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### Isolateurs
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### Paravirtualisation
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#### Caractéristiques
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||||
* Nécessite un noyau patché ;
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||||
* l'hôte expose une API accessible aux invités ;
|
||||
* les invités accèdent au matériel via l'API de l'hôte.
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||||
#### Exemple
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* Xen
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## Virtualisation légère
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### Conteneur
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### Conteneur
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||||
#### Caractéristiques
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||||
* Isolation faite par le noyau du système d'exploitation ;
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||||
* le noyau est partagé entre tous les invités.
|
||||
* le noyau est partagé entre tous les invités ;
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||||
* les périphériques sont déjà en place (pas besoin d'en émuler) ;
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||||
* l'invité démarre à partir de `/sbin/init`.
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### Versus chroot
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### Conteneurs applicatifs
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### Conteneurs applicatifs
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#### Caractéristiques
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* Noyau est partagé avec l'hôte ;
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||||
* on utilise tout en place : fs, sockets, périphériques ;
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||||
* lance directement une application, pas `init`.
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||||
#### Versus chroot
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|
||||
* Simple isolation d'une partie du système de fichier ;
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||||
* pas de limitation sur les ressources utilisés ;
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||||
@ -82,78 +108,47 @@ Contrôle l'utilisation faite des ressources de la machine hôte par les machine
|
||||
* implémentations douteuses (GrSecurity !).
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||||
## Les différentes technologies
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||||
## Différentes implémentations
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### Points communs
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#### Environnement virtualisé
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* Arborescence de fichiers propre ;
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||||
* Arborescence de fichiers séparé ;
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||||
* arbre de processus isolé ;
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||||
* comptes utilisateurs distincts ;
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*
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||||
* pile réseau et nom de machine propre.
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#### Sécurité
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### Diversité
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#### Unix
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||||
### Unix
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* **FreeBSD :** Jails lancées en 1998 ;
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||||
* **Solaris :** Zones lancées en 2005 ;
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#### Zones Solaris
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||||
* Lancé en 2005
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*
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#### Jails BSD
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### GNU/Linux
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#### OpenVZ/VServer
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||||
#### Linux Containers
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#### GNU/Linux
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||||
* **OpenVZ :** 2005, nécessite de patcher son kernel ;
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||||
* **Linux Containers (LXC) :** 2008, basé sur les namespaces et les cgroups ;
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||||
* **Docker :** 2013, en pleine croissance !
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||||
### Et Windows ?
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#### Isolation
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||||
* Parallels Virtuozzo Containers ;
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||||
* Sandboxie.
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#### Dérivés
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||||
* **Boot2Docker :** Docker dans une VM.
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# GNU/Linux
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## Capabilities
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||||
## Namespaces & cgroups
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||||
### Résumé
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||||
|
||||
#### Historiquement
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||||
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||||
* Processus privilégiés : `UID == 0`.
|
||||
* Processus non-privilégiés : `UID != 0`.
|
||||
|
||||
#### Depuis Linux 2.2
|
||||
|
||||
* Séparation des privilèges de l'UID 0.
|
||||
* Chaque thread peut posséder ses propres capacités.
|
||||
* `prctl(2)`, `execve(2)`,
|
||||
|
||||
### Principales capacités
|
||||
|
||||
#### Ne pas oublier de désactiver
|
||||
|
||||
* `CAP_MKNOD` : `mknod`
|
||||
* `CAP_NET_RAW` : permet d'écouter tout le réseau
|
||||
* `CAP_SYS_MODULE` : charge et décharge des modules noyau
|
||||
* `CAP_SYS_RAWIO` : accès brut aux entrées/sorties
|
||||
* `CAP_SYS_RESOURCE` : dépassement des quotas, utilisation de l'espace réservé, ...
|
||||
* `CAP_SYS_TIME` : changer l'heure de la machine
|
||||
* `CAP_SYS_ADMIN` : misc
|
||||
|
||||
#### Ne pas oublier d'activer
|
||||
|
||||
* ``
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||||
|
||||
|
||||
## Namespaces
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### Isolation de parties du système
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||||
### Isolation du système
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||||
#### Mount Namespace
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||||
@ -168,6 +163,8 @@ Identification du système : nom de machine et de domaine.
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||||
Crée un arbre d'exécution parallèle où le premier process à être
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||||
exécuté devient le PID 1 de cet arbre.
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||||
### Isolation du système
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||||
#### Network Namespace
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||||
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||||
Isole la pile réseau ; crée un nouveau groupe d'interfaces.
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||||
@ -190,50 +187,189 @@ Isolation des files de messages de communication interprocessus (IPC).
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||||
static char child_stack[STACKSIZE];
|
||||
|
||||
int clone_flags = CLONE_NEWNET | SIGCHLD;
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||||
|
||||
pid_t pid = clone(do_execvp,
|
||||
child_stack + STACKSIZE,
|
||||
clone_flags,
|
||||
&args);
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||||
```
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||||
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||||
## cgroups
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||||
### cgroups
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||||
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||||
### Freezer cgroup subsystem
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||||
`/sys/fs/cgroup/`
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||||
### Device controller for cgroups
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||||
#### Block I/O
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||||
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||||
### CPU accounting cgroup subsystem
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||||
* Limitation de la bande passante lecture/écriture ;
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||||
* poids d'un groupe ;
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||||
* métriques: IOPS, latence, file d'attente.
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||||
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||||
### Memory Resource Controller for Control Groups
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||||
#### CPU
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||||
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||||
### Block IO controller
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||||
* Poids d'utilisation du CPU ;
|
||||
* statistiques d'utilisation
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||||
### Device controller for cgroups
|
||||
### cgroups
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||||
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||||
### Network priority cgroup
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||||
`/sys/fs/cgroup/`
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||||
#### Mémoire
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||||
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||||
* Limite de taille ;
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||||
* métriques : total rss, swap, nb pages in/out
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||||
#### Autres
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||||
Réseau, périphériques, gel de processus, ...
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||||
## LXC
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||||
## Capabilities
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||||
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||||
## Docker
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||||
### Résumé
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||||
|
||||
## Vagrant
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||||
#### Historiquement
|
||||
|
||||
## Hardening
|
||||
* Processus privilégiés : `UID == 0`.
|
||||
* Processus non-privilégiés : `UID != 0`.
|
||||
|
||||
#### Depuis Linux 2.2
|
||||
|
||||
* Séparation des privilèges de l'UID 0.
|
||||
* Chaque thread peut posséder ses propres capacités.
|
||||
* `prctl(2)`, `execve(2)`, `clone(2)`, ...
|
||||
|
||||
### Principales capacités
|
||||
|
||||
#### Ne pas oublier de désactiver
|
||||
|
||||
* `CAP_MKNOD` : `mknod`
|
||||
* `CAP_NET_RAW` : permet d'écouter tout le réseau
|
||||
* `CAP_SYS_MODULE` : charge et décharge des modules noyau
|
||||
* `CAP_SYS_RAWIO` : accès brut aux entrées/sorties
|
||||
* `CAP_SYS_RESOURCE` : dépassement des quotas, utilisation de l'espace réservé, ...
|
||||
* `CAP_SYS_TIME` : changer l'heure de la machine
|
||||
* `CAP_SYS_ADMIN` : misc
|
||||
* ...
|
||||
|
||||
## Isolateurs
|
||||
|
||||
### Systemd
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||||
|
||||
* Chaque service est démarré dans un cgroup ;
|
||||
* on peut appliquer des limites au groupe en modifiant le `.service` ;
|
||||
* `systemd-nspawn` pour créer manuellement un nouveau namespace.
|
||||
|
||||
```ini
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||||
[Service]
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||||
CPUShares=1500
|
||||
MemoryLimit=1G
|
||||
BlockIOWeight=500
|
||||
```
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||||
|
||||
### LXC
|
||||
|
||||
* Lance un système complet à partir de `/sbin/init` ;
|
||||
* se configure via un fichier de conf :
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||||
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||||
```ini
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||||
lxc.rootfs = /var/lib/lxc/toto/rootfs
|
||||
lxc.utsname = toto
|
||||
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||||
lxc.network.type = veth
|
||||
lxc.network.hwaddr = 00:16:3e:c6:0e:04
|
||||
lxc.network.flags = up
|
||||
lxc.network.link = tap0
|
||||
lxc.network.name = eth0
|
||||
|
||||
lxc.tty = 4
|
||||
lxc.pts = 1024
|
||||
lxc.cap.drop = mac_admin mac_override
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Docker
|
||||
|
||||
* Lance une application, packagé dans un environnement ;
|
||||
* création d'environnement possible à partir de `Dockerfile` :
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||||
|
||||
```
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||||
FROM debian:wheezy
|
||||
RUN groupadd -r mysql && useradd -r -g mysql mysql
|
||||
RUN apt-get update && apt-get install -y perl
|
||||
ENV MYSQL_MAJOR 5.7
|
||||
VOLUME /var/lib/mysql
|
||||
COPY docker-entrypoint.sh /entrypoint.sh
|
||||
ENTRYPOINT ["/entrypoint.sh"]
|
||||
EXPOSE 3306
|
||||
CMD ["mysqld", "--datadir=/var/lib/mysql"]
|
||||
```
|
||||
|
||||
|
||||
# Réseau
|
||||
## Réseau
|
||||
|
||||
http://containerops.org/2013/11/19/lxc-networking/
|
||||
### Réseaux physiques
|
||||
|
||||
## empty
|
||||
#### empty
|
||||
|
||||
## phys
|
||||
Loopback uniquement, n'ajoute aucune interface.
|
||||
|
||||
## vlan
|
||||
#### phys
|
||||
|
||||
## veth
|
||||
Utilisation d'une interface physique directement.
|
||||
|
||||
## macvlan vepa
|
||||
#### vlan
|
||||
|
||||
## macvlan bridge
|
||||
Assignation d'un VLAN à chaque conteneur.
|
||||
|
||||
|
||||
### Réseaux virtuels
|
||||
|
||||
#### veth
|
||||
|
||||
On crée une interface virtuelle sur l'hôte que l'on connecte à un bridge.
|
||||
|
||||
#### MAC VLAN
|
||||
|
||||
* **VEPA :** tous les paquets sortants sortent, y compris ceux à destination
|
||||
d'une autre machine locale. Le switch derrière doit rerouter les paquets vers
|
||||
la machine.
|
||||
* **Bridge :** le noyau analyse les paquets avant de les transmettre.
|
||||
|
||||
|
||||
# En production
|
||||
|
||||
### LXC API
|
||||
|
||||
```python
|
||||
import lxc
|
||||
import sys
|
||||
|
||||
# Setup the container object
|
||||
c = lxc.Container("apicontainer")
|
||||
|
||||
# Create the container rootfs
|
||||
c.create("download", lxc.LXC_CREATE_QUIET,
|
||||
{"dist": "ubuntu", "release": "trusty",
|
||||
"arch": "i386"})
|
||||
|
||||
# Start the container
|
||||
if not c.start():
|
||||
print("Failed to start the container")
|
||||
sys.exit(1)
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Projets naissants
|
||||
|
||||
#### Core OS
|
||||
|
||||
* Système d'exploitation minimaliste ;
|
||||
* fleet : systemd administrable à distance ;
|
||||
* lance des conteneur via fichiers de service Systemd.
|
||||
|
||||
#### Citadel
|
||||
|
||||
* Interaction avec un cluster Docker ;
|
||||
* schedule l'emplacement d'exécution des conteneurs.
|
||||
|
||||
#### Shipyard
|
||||
|
||||
* Interface web pour gérer son cluster Docker.
|
||||
|
||||
@ -1,5 +1,4 @@
|
||||
% Virtualisation légère
|
||||
% Sujet du rush
|
||||
% Pierre-Olivier *Nemunaire* Mercier
|
||||
% Samedi 29 novembre 2014
|
||||
|
||||
|
||||
@ -54,6 +54,7 @@ $endif$
|
||||
\fi
|
||||
\setmainfont[Ligatures={Common,Rare}]{LinLibertine}
|
||||
\setsansfont[Ligatures=Common]{LinBiolinum}
|
||||
\setmonofont{DejaVuSansMono}
|
||||
\linepenalty=100
|
||||
\allsectionsfont{\color{black}}
|
||||
\setlist{itemsep=1pt,topsep=2pt,partopsep=0pt,parsep=0pt,leftmargin=20pt}
|
||||
|
||||
@ -1,5 +1,4 @@
|
||||
% Virtualisation légère
|
||||
% Travaux pratiques
|
||||
% Pierre-Olivier *Nemunaire* Mercier
|
||||
% Samedi 29 novembre 2014
|
||||
|
||||
@ -71,6 +70,7 @@ curl -sSL https://get.docker.com/ | sh
|
||||
|
||||
## LXC
|
||||
|
||||
Votre distribution fourni sans doute un paquet `lxc`.
|
||||
|
||||
|
||||
# Docker
|
||||
|
||||
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