ラズパイ2で動く Docker PaaSを作ってみたよ

[夏休み自由研究]
ラズパイ2で動く Docker PaaS
を作ってみたよ

自己紹介
 佐藤哲大（tetz）
 本勉強会の企画、運営をしてます
 某ネットワークベンダで、SDN（っぽい）仕
事をしてます
2

tl;dr
 ラズパイ２で動く Docker PaaS を自作してみた
ので、その仕組みを紹介します
 自作した PaaS を CI （継続的インテグレーショ
ン）してみたので、その仕組みを紹介します
 テストする環境を構築した後に、テストするという意味
で、インフラ CI とやっていることは同じ
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デモ①
 <paas_name> は、既存の Linux コマンドと Linux ユーザとコ
ンフリクトしなければ、なんでも可
 <paas_name> は、ユーティリティコマンドと git リモートリポジトリ
の名前に使われる
 <paas_name> scale web=3
 git push <paas_name> master
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$ wget http://raw.github.com/tetsusat/raspaas/master/bootstrap.sh
$ chmod +x bootstrap.sh
$ sudo ./bootstrap.sh <paas_name>

そもそも Docker PaaS のうれしさ
5
Docker PaaS従来のPaaS
ハードウェア
ハイパーバイザ
OS
ハードウェア
OS
Docker エンジン
実行環境
（言語、ライブラリ、ミド
ルウェア）
実行環境
（言語、ライブラリ、ミド
ルウェア）
アプリケーションアプリケーション
 実行環境が多様化すると、PaaS ユー
ザはうれしいが、PaaS 事業者はメン
テナンスが大変
 PaaS ユーザは Docker コンテナで
動作させられる言語、ライブラリ、ミド
ルウェアを自由に利用できる
 PaaS 事業者は Docker コンテナが
動作する環境を用意すればいい
 どちらもハッピー

なぜ、ラズパイ２で Docker PaaS？
 建前
 ラズパイ２からクアッドコアに。これをカツカツに使いたい
 本音
 x86 だと、すでにすぐれた Docker PaaS がかなりある(>_<)
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PaaS のデファクト - Heroku
 キャッチーでポップなワークフローにより一世風靡
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$ heroku create
Creating polar-inlet-4930... done, stack is cedar-14
http://polar-inlet-4930.herokuapp.com/ | https://git.heroku.com/polar-inlet-4930.git
Git remote heroku added
$ heroku scale web=2
Scaling dynos... done, now running web at 2:standard-1x
$ git push heroku master
Fetching repository, done.
Counting objects: 10, done.
Delta compression using up to 4 threads.
Compressing objects: 100% (6/6), done.
Writing objects: 100% (6/6), 876 bytes | 0 bytes/s, done.
Total 6 (delta 4), reused 0 (delta 0)
....

Heroku Inspired な
Docker PaaS?
 最小公倍数的な特徴（私見）
 ワークフローが Heroku っぽい
 <heroku> create
 git push <heroku> master
 <heroku> scale web=3
 Buildpack 対応（後述）
 具体例
 シングルノードで動作する Dokku
 マルチノードで動作する Deis、Flynn
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Raspaas
https://github.com/tetsusat/raspaas
 利用可能な環境
 x86_64
 Ubuntu14.04 / Docker 1.6 # Vagrantfile 参照
 ARMv7
 Hypriot Docker Image for Raspberry Pi (Version 0.4)
 http://blog.hypriot.com/downloads/
 Scaleway (www.scaleway.com)
 できること
 git push … で Docker コンテナが立ち上がる
 Buildpack には未対応
 Dockerfile を自分で用意する必要あり (>_<)
 オートスケーリング (heroku scale web=3 みたいなやつ) 9

ちなみに Buildpack
 アプリケーションを自動で検知し、実行する環境を用意する Heroku
の仕組み
10
[参考] Buildpack Adventure 2 (http://ba2.herokuapp.com/)

Heroku Inspired な
Docker PaaS 比較（不完全版）
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Dokku Raspaas
CPU アーキテクチャ x86_64 x86_64 x86_64 x86_64 / ARMv7
OS CoreOS Ubuntu Ubuntu Ubuntu
ノードマルチマルチシングルシングル
アプリケーションの
デプロイ方式
Buildpack
Dockerイメージ
Dockerfile
Buildpack
Dockerイメージ
Buildpack
Dockerfile
Dockerfile

デモ（つづき）
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$ git clone https://github.com/tetsusat/ruby-sample.git
$ teroku create
$ git push teroku master
$ teroku scale web=3

利用コンポーネント
 gitreceive (https://github.com/progrium/gitreceive/)
 git push した際の git フックを仕掛けるためのユーティリティ
 Consul (https://www.consul.io/)
 サービスディスカバリ
 Registrar (https://hub.docker.com/r/gliderlabs/registrator/)
 Docker API からサービスを検知して Consul へ登録
 Consul Template (https://github.com/hashicorp/consul-template)
 Consul イベントを検知して Nginx の設定を更新
 Nginx (http://nginx.org/)
 ルータ（HTTP リクエストをロードバランス）
 Docker Compose (https://docs.docker.com/compose/)
 Docker コンテナ管理のユーティリティ
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git pushでデプロイできる仕組み
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Git Repo
git push teroku master
① git clone …
② docker build ….
③ docker run …

オートスケーリングの仕組み
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Docker エンジン
registrar
① 登録
Nginx +
consul template
app
consul
② 設定更新
teroku scale web=3
app app
Docker コンテナ（システム）
Docker コンテナ（ユーザ）
HTTP リクエスト
Docker API

Consul Template
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{{range services}}upstream {{.Name}} {
{{range service .Name}}server 10.0.2.15:{{.Port}};
{{else}}server 127.0.0.1:65535; # force a 502{{end}}
}{{end}}
server {
listen 80;
{{range services}}location /{{.Name}} {
proxy_pass http://{{.Name}}/;
}{{end}}
}
upstream ruby-sample {
server 10.0.2.15:32768;
server 10.0.2.15:32769;
server 10.0.2.15:32770;
}
server {
listen 80;
}location /ruby-sample {
proxy_pass http://ruby-sample/;
}
}
/etc/nginx/conf.d/service.conf
（一部のみ）/templates/service.ctmpl
 Consul のイベントをトリガーにテンプレートから特定のファイル（設
定ファイルなど）を動的に生成し、アクション（サービスのリローなど）
を実行

Scaleway
 ARMベースのベアメタルクラウドサービス
 4コアCPU＋50GB SSD で €2.99 （安っ！）
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Drone+Gitlab+Vagrantで
PaaS の CI 環境を構築してみた
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drone.io
 Travis CI、Circle CI のように、Github 等の Git ホスティング
サービスと連携できるホスティング型の CI ツール
 ホスティング版だけでなく、オンプレ環境で動作するオープンソース
版がある
 Drone + Gitlab + Vagrant で PaaS の CI 環境をオンプレに
無料で作れそう。。。
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PaaS の CI
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Drone Host Vagrant/Virtualbox
Drone
Docker Engine
app app app
① Gitlab へ git push
② Gitlab から Drone を呼び出し
③ Drone がテスト用に Docker コンテナを生成
④ AnsibleでVagrant VM の起動
⑤ Ansibleで PaaS (raspaas) のインストール
⑥ Ansible で App (ruby-sample) のインストール
⑦ Infrataster でテスト
⑧ Ansible で App のオートスケーリング
⑨ Infrataster でテスト
⑩ AnsibleでVagrant VM の廃棄
④
⑩
⑤ ⑥ ⑧
⑦ ⑨
Docker コンテナ
VirtualBox VM
Infrataster
Ansible
①
②
③

Serverspec と Infrataster
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[参考] Introduction Infrataster
(https://speakerdeck.com/ryotarai/introducing-infrataster)

.drone.yml
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image: "tetz/drone-npstudy"
git:
path:$$GITLAB/tetsusat/raspaas
script:
- rm $HOME/.ssh/id_rsa
- echo 'StrictHostKeyChecking=no' > $HOME/.ssh/ssh-config
- ssh-keygen -f $HOME/.ssh/id_rsa -t rsa -q -N ''
- sshpass -p $$VAGRANT_HOST_PASS ssh-copy-id
$$VAGRANT_HOST_USER@$$VAGRANT_HOST
- echo 'vagrant-host ansible_ssh_host=$$VAGRANT_HOST
ansible_ssh_user=$$VAGRANT_HOST_USER' > hosts
- echo 'vagrant-guest ansible_ssh_port=22222 ansible_ssh_host=$$VAGRANT_HOST
ansible_ssh_user=$$VAGRANT_USER' >> hosts
- ansible-playbook -i hosts playbooks/vagrant-up.yml
- sshpass -p vagrant ssh-copy-id 'vagrant@$$VAGRANT_HOST -p 22222'
- ansible-playbook -i hosts playbooks/raspaas-setup.yml
- ansible-playbook -i hosts playbooks/app-setup.yml
- cd tests
- rspec spec/raspaas_app_spec.rb
- ansible-playbook -i ../hosts ../playbooks/app-auto-scale.yml
- rspec spec/raspaas_auto_scale_spec.rb
- ansible-playbook -i ../hosts ../playbooks/vagrant-destroy.yml
Ansibleインベントリ作成
Ansible Playbook 実行
Infrataster 実行

Ansible Playbooks
Raspaas のセットアップ
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- hosts: vagrant-guest
tasks:
- name: restart docker engine
command: sudo service docker restart
- name: download bootstrap.sh
command: wget http://raw.github.com/tetsusat/raspaas/master/bootstrap.sh
- name: chmod +x bootstrap.sh
command: chmod +x bootstrap.sh
- name: start bootstrap script
command: sudo ./bootstrap.sh teroku
playbooks/raspaas-setup.yml

Ansible Playbooks
サンプル App のセットアップ
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- hosts: vagrant-guest
tasks:
- name: change ssh config for git push
shell: echo 'StrictHostKeyChecking no' > $HOME/.ssh/config
- name: git clone
command: git clone https://github.com/tetsusat/ruby-sample.git
- name: teroku create
command: teroku create
args:
chdir: ruby-sample/
- name: git push
command: git push teroku master
args:
chdir: ruby-sample/
playbooks/app-setup.yml

Infrastater Spec ファイル
サンプル App のテスト
25
require 'spec_helper'
describe server(:vagrant_host) do
describe http('http://<vagrant_host>:8080/ruby-sample') do
it "responds content including 'Hello, world'" do
expect(response.body).to include('Hello, world')
end
end
end
tests/spec/raspaas_app_spec.rb

Infrastater Spec ファイル
オートスケーリングのテスト
26
require 'spec_helper'
seen = []
describe server(:vagrant_host) do
3.times do
describe http('http://<vagrant_host>:8080/ruby-sample') do
it "responds content including 'Hello, world' from unseen container" do
see = ""
if response.body =~ /Hello, world from (w+)/
see = $1
end
expect(seen).not_to include(see)
seen << see
end
end
end
end
tests/spec/raspaas_auto_scale_spec.rb

実行イメージ
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失敗成功

おわり
ご清聴、ありがとうございました
m(_ _)m
28

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