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76495b9045
commit
49c5a27885
@ -1,35 +1,172 @@
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\newpage
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# Utiliser les *cgroups*
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# Utiliser les *cgroup*s
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Les *cgroup*s (pour *Control Group*s) permettent de collecter des statistiques
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sur des groupes de processus (appelés tâches) et de leur attribuer des
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propriétés, comme par exemple pour leur imposer des limitations d'utilisation
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de ressources ou altérer leurs priorités.
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## Premiers tests
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Nous allons commencer par faire quelques tests avec le *cgroup* freezer, qui
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permet d'interrompre l'exécution d'un groupe de processus et de la reprendre.
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### Montage du *cgroup*
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En fonction de la configuration de votre système, il est possible que les
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*cgroup*s ne soient pas montés au démarrage dans `/sys/fs/cgroup/`. Si vous n'avez
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pas de dossier `freezer` ou si celui-ci est vide, monter-le en suivant la
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procédure suivante :
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```
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mkdir /sys/fs/cgroup/freezer/
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mount -t cgroup -o freezer none /sys/fs/cgroup/freezer/
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```
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Cette dernière commande monte le groupe de processus racine, pour le *cgroup*
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freezer. Tous les dossiers contenu dans cette racine sont des sous-groupes de
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cette dernière.
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### Création d'un nouveau groupe
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La première étape dans l'utilisation d'un *cgroup* est de créer un nouveau
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groupe.
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Pour créer un groupe, il suffit de créer un nouveau dossier dans un groupe
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existant, par exemple la racine :
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```
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mkdir /sys/fs/cgroup/freezer/virli/
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ls /sys/fs/cgroup/freezer/virli/
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```
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Vous avez maintenant un nouveau groupe de processus `virli` dans le *cgroup*
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Freezer. Comme il s'agit d'une hiérarchie, le groupe `virli` hérite des
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propriétés de son (ses) père(s).
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### Rattachement de processus
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### Consultatation de l'état
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Pour le moment, ce nouveau groupe ne contient aucune tâche.
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Ouvrons un nouveau terminal (c'est lui que l'on va freezer), et récupérons son
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PID : `echo $$`.
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La liste des processus rattachés à un *cgroup* se trouve dans le fichier `task`
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du groupe. Pour ajouter une tâche à ce groupe, cela se passe de cette manière :
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```
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echo $PID > /sys/fs/cgroup/freezer/virli/tasks
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```
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Il faut ici remplacer `$PID` par le PID du shell que l'on a relevé juste avant.
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En validant cette commande, vous avez déplacé le processus dans ce groupe, il
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n'est alors plus dans aucun autre groupe (dans ce *cgroup*, il ne bouge pas
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dans les autres *cgroup*s).
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### Consultation de l'état
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En affichant le contenu du dossier `virli`, nous avons pu constater que
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celui-ci contenait déjà un certain nombre de fichiers. Certain d'entre-eux sont
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en lecture seule et permettent de lire des statistiques instantanées sur le
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groupe ; tandis que d'autres sont des propriétés que vous pouvez modifier.
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Nous pouvons consulter l'état de gel du groupe en affichant le contenu du
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fichier\newline `/sys/fs/cgroup/freezer/virli/freezer.state`.
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Pour plus d'information sur les différents fichiers présents dans ce *cgroup*,
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consulter la documentation, accessible ici :
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<https://www.kernel.org/doc/Documentation/cgroups/freezer-subsystem.txt>
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### Changement d'état
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Faisons exécuter à notre interpréteur une commande pour voir effectivement
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l'exécution s'arrêter. Si vous manquez d'inspiration, utilisez :
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```
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for i in $(seq 9999); do echo -n $i; sleep .1; echo -n " - "; sleep .1; done
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```
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||||
Maintenant, nous avons donné l'ordre au noyau de ne plus allouer de temps de
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calcul à notre shell et ses fils :
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```
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echo FROZEN > /sys/fs/cgroup/freezer/virli/freezer.state
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```
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||||
À cet instant, vous devriez voir votre compteur s'arrêter. Pour reprendre
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||||
l'exécution :
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```
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echo THAWED > /sys/fs/cgroup/freezer/virli/freezer.state
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```
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## Script de monitoring
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### Monitoring instantanné vers la console
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À nous maintenant de concevoir un script qui va enregistrer vers la base de
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données créée (*metrics*) dans la partie précédente, des statistiques issues
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des *cgroup*s.
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#### Option pour choisir l'intervalle de polling
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### Monitoring instantané vers la console
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Dans un premier temps, commençons par afficher dans la console la quantité de
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mémoire utilisée par le groupe monitoré.
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* Arguments de la ligne de commande :
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* premier fils à lancer dans le groupe,
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||||
* intervalle de temps entre deux rafraîchissement ;
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* *cgroup* `memory`;
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||||
* `memory.usage_in_bytes`.
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||||
Vous pouvez utiliser un programme comme `memhog` pour remplir rapidement votre
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mémoire.
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### Monitoring vers InfluxDB
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Maintenant, envoyons nos données vers la base
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<https://influxdb.com/docs/v0.9/guides/writing_data.html> :
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```
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||||
curl -i -XPOST 'http://172.23.42.2:8086/write?db=metrics' --data-binary \
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||||
"$my_cgroup_name memory.usage_in_bytes=$(cat .../my_cgroup_name/memory.usage_in_bytes)"
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```
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||||
Pour vérifier que les données sont bien ajoutées, vous pouvez effectuez la
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||||
requête suivante dans l'interface web d'InfluxDB :
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```
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SELECT * from "$my_cgroup_name";
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```
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### Monitorer davantage de données
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Liste non exhaustive de données à monitorer :
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* Nombre d'IOs effectué ;
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* nombre d'octets lu/écrit sur les disques ;
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* temps de calcul utilisé ;
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||||
* trafic réseau généré ;
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||||
* ...
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||||
<https://www.kernel.org/doc/Documentation/cgroups/>
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### Permettre à l'utilisateur de monitorer des process
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#### Séparer en deux scripts
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||||
Maintenant, séparer votre script en deux parties afin qu'un utilisateur normal
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(non-root) puisse utiliser la partie monitoring de notre script.
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#### Ajouter les bonnes capabilities sur le premier script
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||||
Un premier script doit s'occuper de créer le(s) *cgroup*s et lui attribuer les
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bons droits, tandis que le deuxième va utiliser effectuer le monitoring, sans
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#### Rendre ok avec les exécutions concurrentes du second script
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#### Exemple
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### Monitorer chaque fils indépendamment
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```
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42sh# ./monitor_init my_cgroup_name
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||||
42sh$ ./monitor my_cgroup_name memhog 500
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```
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## Rendu
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@ -37,14 +174,15 @@
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### Script de monitoring
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Rendez la révision la plus avancées de vos scripts de monitoring de process via
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les *cgroups*.
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les *cgroup*s.
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### Questions
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1. Un même processus peut-il être dans plusieurs cgroups de type différents (freezer et cpuacct par exemple) ?
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||||
1. Un même processus peut-il être dans plusieurs *cgroup*s de type différents
|
||||
(freezer et cpuacct par exemple) ?
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||||
1. Que sera-t-il possible de limiter via un nouveau cgroup dans la prochaine
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1. Que sera-t-il possible de limiter via un nouveau *cgroup* dans la prochaine
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||||
version du noyau (4.3) ?
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1. Comment peut-on limiter le nombre de processus lancés par un utilisateur ou
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un groupe ?
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1. Actuellement, comment peut-on limiter le nombre de processus lancés par un
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utilisateur ou un groupe ?
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@ -4,8 +4,8 @@
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## Noyau Linux
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||||
Ce TP requiert d'avoir un noyau Linux en version 3.8 au minimum. De plus, il
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||||
doit être compilé avec les options suivantes :
|
||||
Ce TP requiert un noyau Linux 3.8 au minimum. De plus, il doit être
|
||||
compilé avec les options suivantes :
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```
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||||
General setup --->
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@ -29,6 +29,8 @@ General setup --->
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Networking options --->
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<*> 802.1d Ethernet Bridging
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<M> 802.1Q VLAN Support
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[*] Network priority cgroup
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[*] Network classid cgroup
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Device Drivers --->
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[*] Network device support --->
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<M> MAC-VLAN support
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@ -45,8 +47,9 @@ la configuration de votre noyau en utilisant la commande `lxc-checkconfig`.
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## LXC
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||||
Pour installer LXC, utilisez le gestionnaire de paquets de votre
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||||
distribution. Toute les bonnes distributions fournissent un paquet `lxc`.
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||||
distribution. Toute les bonnes distributions fournissent un paquet
|
||||
`lxc`. Vérifiez que la version installée est au moins la 1.0.
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||||
Aucune configuration ne devrait vous être demandé durant l'installation. Une
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||||
fois l'installation terminée, exécutez la commande `lxc-checkconfig` pour
|
||||
vérifier que votre noyau possède bien toutes les options nécessaires.
|
||||
fois installé, exécutez la commande `lxc-checkconfig` pour vérifier que votre
|
||||
noyau possède bien toutes les options nécessaires.
|
||||
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||||
@ -1,30 +1,34 @@
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||||
\newpage
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||||
# Utiliser LXC
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||||
# Utiliser `lxc`
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||||
Le but de cette première partie est d'appréhender la virtualisation légère au
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||||
travers d'un programme, `lxc`, qui va mettre en place pour nous un
|
||||
travers d'un programme, `lxc`, qui va mettre en place pour nous tout un
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||||
environnement distinct.
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## Lancer un conteneur
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Avec le paquet LXC que vous avez installé, vous avez également récupéré un
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||||
certain nombre de modèles de système (souvent installés dans le dossier
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`/usr/share/lxc/templates/`).
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||||
Avec le paquet `lxc` que nous avons précédemment installé, nous avons également
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||||
récupéré un certain nombre de *modèles* de système (souvent installés dans le
|
||||
dossier `/usr/share/lxc/templates/`) : il s'agit d'une suite de commandes
|
||||
(principalement des `wget`, `chroot` ou `debootstrap`) permettant d'obtenir un
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||||
système basic fonctionnel, en suivant les étapes d'installation habituelle de
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||||
la distribution.
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||||
La méthode la plus simple pour lancer un conteneur LXC est d'utiliser l'un de
|
||||
ces modèles qui va installer tout un environnement pour vous. On utilise pour
|
||||
cela la commande `lxc-create` :
|
||||
La méthode la plus simple pour lancer un conteneur `lxc` est d'utiliser l'un de
|
||||
ces modèles pour obtenir un nouveau système. On utilise pour cela la commande
|
||||
`lxc-create` :
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||||
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||||
```
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||||
lxc-create --name toto_first --template ubuntu
|
||||
lxc-create --name toto_first --template debian
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```
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||||
Ce modèle va créer un dossier dans `/var/lib/lxc/` portant le nom que vous avez
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||||
précisé. Ce dossier va contenir la configuration LXC du conteneur (`config`),
|
||||
la table des partitions (`fstab`) s'il y a besoin de faire des montages
|
||||
particuliers et enfin le dossier `rootfs` contenant le système en lui-même.
|
||||
Ce modèle va créer un dossier dans `/var/lib/lxc/` (pouvant varier d'une
|
||||
distribution à l'autre) portant le nom que nous avons précisé. Ce dossier va
|
||||
contenir la configuration `lxc` du conteneur (`config`), la table des
|
||||
partitions (`fstab`) s'il y a besoin de faire des montages particuliers et
|
||||
enfin le dossier `rootfs` contenant le système en lui-même.
|
||||
|
||||
Une fois l'installation terminée, on peut démarrer le conteneur :
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||||
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@ -32,86 +36,147 @@ Une fois l'installation terminée, on peut démarrer le conteneur :
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||||
lxc-start --name toto_first
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```
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||||
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||||
LXC va appeler `/sbin/init` et démarrer tous les services que l'on peut
|
||||
s'attendre à trouver dans n'importe quelle machine virtuelle plus classique (la
|
||||
seule différence réside donc dans le fait que le noyau est partagé avec
|
||||
l'hôte).
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||||
`lxc` va appeler `/sbin/init` et démarrer tous les services que l'on peut
|
||||
s'attendre à trouver dans n'importe quelle machine virtuelle (et même physique)
|
||||
plus classique (la seule différence réside donc dans le fait que le noyau est
|
||||
partagé avec l'hôte).
|
||||
|
||||
Généralement on lance `lxc-start` avec l'option `--daemon`, car on ne s'attend
|
||||
pas à ce que la machine s'arrête lorsque l'on va quitter notre terminal. Dans
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||||
ce cas, utiliser la commande `lxc-console` pour vous attacher à votre
|
||||
conteneur. À tout moment, vous pouvez vous détacher de la console (sans que
|
||||
cela n'affecte l'état du conteneur) en pressant les touches : `^A q`.
|
||||
Généralement on lance `lxc-start` avec l'option `--daemon`, car on n'a pas
|
||||
vraiment envie d'avoir un conteneur bloquant un terminal. En mode daemon, on va
|
||||
utiliser la commande `lxc-console` pour nous attacher aux conteneurs. À tout
|
||||
moment, nous pouvons nous détacher de la console (sans que cela n'affecte
|
||||
l'état du conteneur) en pressant les touches : `^A q`.
|
||||
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||||
Connectez-vous, lancez quelques commandes puis éteignez la machine avec `sudo
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||||
poweroff` dans le conteneur. Vous pouvez aussi lancer la commande `lxc-stop
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||||
--name toto_first` dans un autre terminal, depuis la machine hôte.
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||||
Connectons-nous, lancons quelques commandes puis éteignons la machine en
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||||
lançant la commande `poweroff` dans le conteneur. Il est également possible de
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||||
lancer la commande `lxc-stop --name toto_first` dans un autre terminal, depuis
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||||
la machine hôte.
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||||
## Le réseau
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||||
Le modèle ubuntu que vous avez utilisé initialise un fichier de configuration
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||||
sans paramètres pour le réseau. Vous n'avez donc pas d'interface dans le
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||||
conteneur pour le connecter au réseau.
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||||
Le modèle *Debian*, que nous avons utilisé, préremplit un fichier de
|
||||
configuration sans définir de paramètre pour le réseau. Il n'y a donc pas
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||||
d'interface dans le conteneur pour le connecter :
|
||||
|
||||
Un excellent article détaillant les différents types de réseau est accessible à
|
||||
```
|
||||
lxc.network.type = empty
|
||||
```
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||||
|
||||
Un excellent article détaillant les différents types de configuration réseau
|
||||
est accessible à
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||||
<https://blog.flameeyes.eu/2010/09/linux-containers-and-networking>.
|
||||
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||||
N'ayant qu'une seule interface physique sur la machine et n'ayant pas accès à
|
||||
la configuration des VLAN de la pièce, il ne nous reste que deux méthodes pour
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||||
obtenir du réseau dans nos conteneurs : Virtual Ethernet ou
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||||
MACVLAN. Malheureusement, ces deux méthodes nécessitent de mettre en place un
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||||
pont Ethernet sur votre machine :
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### Installation du pont réseau
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#### Bridge interface
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#### Port forwarding
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### Virtual Ethernet
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||||
Virtual Ethernet est la configuration la plus simple. On met en place un pont
|
||||
sur la machine hôte, puis on crée une interface `veth` par conteneur que l'on
|
||||
veut lancer. On n'oubliera pas d'ajouter ces interfaces au pont.
|
||||
|
||||
Voici un extrait de configuration correspondant au paramétrage d'une interface
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||||
`eth0` pour un conteneur donné :
|
||||
|
||||
```
|
||||
lxc.network.type = veth
|
||||
lxc.network.flags = up
|
||||
lxc.network.link = br0
|
||||
```
|
||||
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||||
Cette technique a pour inconvénient de laisser au noyau le soin de router les
|
||||
paquets selon leur adresse IP, ce qui peut être lent et coûteux étant donné que
|
||||
la carte est placé en mode de promiscuité.
|
||||
|
||||
obtenir du réseau dans nos conteneurs : Virtual Ethernet ou MACVLAN.
|
||||
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||||
### MACVLAN
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||||
Ici, le noyau va orienter les paquets en fonction de leur adresse MAC de
|
||||
destination.
|
||||
Cette méthode est la plus simple : le noyau va orienter les paquets en fonction
|
||||
de leur adresse MAC de destination. Le conteneur sera donc comme une machine
|
||||
supplémentaire sur le réseau.
|
||||
|
||||
Modifions notre fichier de configuration afin qu'il ressemble à quelque chose
|
||||
comme :
|
||||
|
||||
```
|
||||
lxc.network.type = macvlan
|
||||
lxc.network.macvlan.mode = bridge
|
||||
lxc.network.flags = up
|
||||
lxc.network.link = br0
|
||||
lxc.network.link = eth0
|
||||
```
|
||||
|
||||
Après avoir démarré le conteneur, il devrait avoir obtenu une IP du serveur
|
||||
DHCP de l'école. L'inconvénient dans cette configuration est qu'il faille un
|
||||
client netsoul dans chaque conteneur, puisque chacun est considéré comme une
|
||||
machine différente aux yeux du routeur.
|
||||
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||||
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||||
### Virtual Ethernet
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||||
|
||||
Virtual Ethernet est la configuration la moins optimale, mais sans doute la
|
||||
plus flexible.
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|
||||
Voici un extrait de configuration correspondant au paramétrage d'une interface
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||||
virtuelle pour un conteneur donné :
|
||||
|
||||
```
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||||
lxc.network.type = veth
|
||||
lxc.network.ipv4 = 172.23.42.2/24
|
||||
lxc.network.flags = up
|
||||
```
|
||||
|
||||
Dans cette situation, au démarrage du conteneur, `lxc` va créer une interface
|
||||
veth, avec un côté placé dans la machine hôte et l'autre côté placé dans le
|
||||
conteneur. `lxc` configure l'interface dans le conteneur, il nous appartient
|
||||
ensuite de configurer la machine hôte.
|
||||
|
||||
Commençons par attribuer une IP à cette nouvelle interface, en adaptant à votre
|
||||
identifiant d'interface :
|
||||
|
||||
```
|
||||
ip addr add 172.23.42.1/24 dev vethYJWD6R
|
||||
```
|
||||
|
||||
À partir de là, nous devrions pouvoir pinger notre conteneur depuis notre
|
||||
machine hôte : `ping 172.23.42.2`.
|
||||
|
||||
Notre conteneur ne peut cependant pas encore accéder à Internet. Pour cela, la
|
||||
machine hôte doit faire office de routeur et donc router les paquets d'un
|
||||
réseau à l'autre : en l'occurence, du réseau 172.23.42.1 vers Internet
|
||||
via 10.0.0.0/8, le réseau de l'école.
|
||||
|
||||
Pour que notre machine hôte route les paquets, exécuter la commande :
|
||||
|
||||
```
|
||||
sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1
|
||||
```
|
||||
|
||||
Cette variable, que nous retrouvons dans `/proc/sys/net/ipv4/ip_forward`,
|
||||
indique au noyau qu'il peut faire passer les paquets réseau d'une interface à
|
||||
l'autre. Sans plus de directives, les paquets vont conserver leur adresse
|
||||
source (172.23.42.2 pour les paquets en provenance du conteneur). Cette adresse
|
||||
est une adresse privée, non routable sur Internet, ni même par le bocal. Il
|
||||
faut donc ajouter une couche de NAT/PAT pour réécrire les adresses sources
|
||||
avant d'envoyer les paquets sur internet :
|
||||
|
||||
```
|
||||
iptables -t nat -A POSTROUTING ! -o vethYJWD6R -s 172.23.42.0/24 -j MASQUERADE
|
||||
```
|
||||
|
||||
Dernière étape, dans notre conteneur, nous devons indiquer la route à utiliser
|
||||
pour accéder à internet :
|
||||
|
||||
```
|
||||
ip route add default via 172.23.42.1
|
||||
```
|
||||
|
||||
Nous avons maintenant internet dans notre conteneur !
|
||||
|
||||
|
||||
## Utilisation du conteneur
|
||||
|
||||
### Redémarrage du conteneur
|
||||
### Installation de InfluxDB
|
||||
|
||||
### Installation de InFluxDB et Graphana
|
||||
```
|
||||
apt-get update
|
||||
apt-get install wget
|
||||
wget https://s3.amazonaws.com/influxdb/influxdb_0.9.4.2_amd64.deb
|
||||
dpkg -i influxdb_0.9.4.2_amd64.deb
|
||||
```
|
||||
|
||||
### Test de l'installation
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/opt/influxdb/influxd
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Une fois que le service est démarré, vous devriez pouvoir accéder à l'interface
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à : <http://172.23.42.2:8083/>
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Créons une nouvelle base de données "metrics", elle nous servira dans la partie suivante.
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## Rendu
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@ -130,11 +195,12 @@ installés.
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### Questions
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1. Quel type de virtualisation réseau avez-vous utilisé ? pourquoi ?
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1. Quels sont les autres types de virtualisation réseau existants ? Expliquez
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en chacun une phrase leurs particularités.
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1. Quel fichier de configuration devriez-vous changer pour rendre persistante la
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valeur d'`ip_forward` ?
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1. Dans quel langage InfluxDB a-t-il était écrit ? Quelle est la particularité
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des binaires générés par ce langage ?
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@ -143,6 +209,6 @@ installés.
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virtualisation légère).
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1. J'ai utilisé la méthode *Virtual Ethernet* pour relier mes conteneurs à
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Internet, via un PAT (`br0`). Quelle(s) règle(s) `iptables` devrais-je
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Internet, via l'interface `br0`. Quelle(s) règle(s) `iptables` devrais-je
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écrire sur mon hôte afin de permettre l'accès à InfluxDB depuis une autre
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machine ?
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@ -41,12 +41,12 @@ via votre interpréteur.
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Les options attendues sont :
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* rejoindre un namespace IPC : `-i`, `--ipc` ;
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* rejoindre un namespace mount : `-m`, `--mount` ;
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* rejoindre un namespace net : `-n`, `--net` ;
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* rejoindre un namespace PID : `-p`, `--pid` ;
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* rejoindre un namespace UTS : `-u`, `--uts` ;
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* rejoindre un namespace user : `-U`, `--user`.
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* rejoindre un *namespace* IPC : `-i`, `--ipc` ;
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* rejoindre un *namespace* mount : `-m`, `--mount` ;
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* rejoindre un *namespace* net : `-n`, `--net` ;
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* rejoindre un *namespace* PID : `-p`, `--pid` ;
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* rejoindre un *namespace* UTS : `-u`, `--uts` ;
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* rejoindre un *namespace* user : `-U`, `--user`.
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### Exemples
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@ -127,3 +127,7 @@ expliquant comment s'en servir.
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Vous devez donc rendre 3 fichiers : `cmpns` ou `cmpns.tar.bz2`, `setns` ou
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`setns.tar.bz2` et `mlc` ou `mlc.tar.bz2`.
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\vspace{3em}
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Bon courage !
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@ -6,10 +6,10 @@ Le but de ce premier TP est d'utiliser les commandes et les appels systèmes vu
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durant le cours.
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Tous les éléments de ce TP (exercices et questions) sont à rendre à
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<virli@nemunai.re> au plus tard le mercredi 21 octobre 2015 à 23 h 42. Consultez la
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dernière section de chaque partie pour plus d'information sur les éléments à
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rendre. Vous pouvez placer les réponses aux questions dans le corps du courriel
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ou dans un fichier joint.
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<virli@nemunai.re> au plus tard le **mercredi 21 octobre 2015 à 23
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h 42**. Consultez la dernière section de chaque partie pour plus d'information
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sur les éléments à rendre. Vous pouvez placer les réponses aux questions dans
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le corps du courriel ou dans un fichier texte joint.
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En tant que personnes sensibilisées à la sécurité des échanges électroniques,
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vous devriez m'envoyer vos rendus signés avec votre clef PGP. Pensez à
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