Version du 25 novembre 2018 à 19:02

Présentation générale

Description

L'intitulé de mon projet est "Système minimal de gestion de conteneurs", il consiste à réaliser une solution logicielle permettant de créer, détruire, configurer et lister des conteneurs.

Un conteneur Linux est un ensemble de processus qui sont isolés du reste du système. Un conteneur s'exécute à partir d'une image distincte qui fournit tous les fichiers nécessaires à la prise en charge des processus qu'il contient:

- Les caractéristiques systèmes : taille mémoire maximale, nombre de CPUs utilisés, débit disque maximal etc. - Une configuration réseau : liste de commutateurs virtuels de rattachement avec leurs adresses. En fournissant une image qui contient toutes les dépendances d'une application, le conteneur assure donc la portabilité et la cohérence de l'application entre les divers environnements (développement, test puis production).

Les conteneurs sont une solution au problème de la façon dont les logiciels peuvent fonctionner de manière fiable lorsqu'ils sont déplacés d'un environnement informatique à l'autre. Cela pourrait être du portable du développeur à un environnement de test, d'un environnement de test à la production, et peut-être d'une machine physique dans un centre de données à une machine virtuelle dans un cloud privé ou public.

Les avantages majeurs de l'utilisation des conteneurs sont :

- La taille : En effet un conteneur prend quelques dizaines de mégaoctets de taille, contrairement à une VM qui peut prendre plusieurs Gigabytes à cause de son système d'exploitation.Ce qui rend l'utilisation des conteneurs très populaire sur les serveurs qui peuvent en contenir plusieurs. Et dans le cloud où l'on paie ce qu'on consomme.

- Le temps : Une application conteneurisée peut être démarrée instantanément et quand il est nécessaire peut disparaître libérant des ressources sur son hôte tandis que les machines virtuelles peuvent prendre plusieurs minutes pour démarrer leurs systèmes d'exploitation et commencer à exécuter les applications qu'ils hébergent.

- La modularité : Plutôt que d'exécuter une application complexe entière dans un seul conteneur, l'application peut être divisée en modules (tels que la base de données, l'interface avant de l'application, etc.) Les applications créées de cette manière sont plus faciles à gérer car chaque module est relativement simple et des modifications peuvent être apportées aux modules sans avoir à reconstruire l'application entière. Étant donné que les conteneurs sont si légers, les modules individuels (ou micro services) ne peuvent être instanciés que lorsqu'ils sont nécessaires et sont disponibles presque immédiatement. Avec une telle architecture, on suit la philosophie UNIX du “KISS”

- Les applications n’ont pas de dépendance système. - Les mises à jours sont déploiyables facilement. - La consommation de ressources est optimisés.

Objectifs

Ce projet peut se découper en cinq grandes parties.

1 - Commencer par faire un état de l'art afin de me forger des connaissances solides sur les conteneurs et leurs orchestration.

2 - Créer, configurer et supprimer des conteneurs "à la main".

3 - Créer un programme shell (qu'on lance dans le contexte d'un conteneur) qui permet d'automatiser la gestion des conteneurs, pour :

  - Lancer une instance.
  - Lister les instances en cours d'exécution (identifiant, nom de l'image d'origine, temps d'exécution) tout en mettant à jour le fichier des instances (s'il le faut).
  - Arrêter une instance, détruire ses ressources réseau tout en conservant son image disque dans un état stable ainsi que ses caractéristiques.
  - Suppression d'une instance avec la destruction de son image disque et ses caractéristiques.

4 - Stocker les informations sur les conteneurs qui tournent dans un fichier texte, paramétrer finement la configuration réseau.

5 - Mettre en place une application de test : une architecture de ferme de serveurs Web privée avec un accès par mandataire inverse. Les serveurs Web et le mandataire inverse seront des conteneurs.

Analyse du projet

Positionnement par rapport à l'existant

Lorsqu'on parle aujourd'hui de gestion de conteneurs on parle systématiquement de la solution Docker. Mon automatisation de cette gestion ne pourra bien évidemment jamais concurrencer Docker. Le but ici, est de réussir à reproduire un système de gestion minimal ressemblant à Docker en plus simple et de parvenir à le maîtriser.

Analyse du premier concurrent

Docker Enterprise Edition est sans doute la solution de gestion de conteneurs commerciale la plus connue. Il fournit une plate-forme intégrée, testée et certifiée pour les applications exécutées sur les systèmes d'exploitation Linux ou Windows et les fournisseurs de cloud. L’écosystème de Docker est riche et complet, cela va de la gestion de conteneurs, à l’orchestration (Docker Swarm ou son concurrent Google Kubernetes) tout en passant par la gestion du réseau, de l’intégration du cloud avec Docker machine, des application multi conteneurs avec Docker Compose.

Analyse du second concurrent

Les systèmes de gestion de conteneurs libres et open source les plus connus et les plus utilisés sont Kubernetes, un projet logiciel issu de Google. Kubernetes fournit des mécanismes de déploiement, de maintenance et de mise à l'échelle des applications conteneurisées. Après, il en existe d'autres, et plusieurs d'entre eux ont une couche de logiciel propriétaire construit autour de Kubernetes au noyau. Des exemples de ce type de produit logiciel de gestion comprennent :

- La Tectonic de CoreOS prépare tous les composants open source requis pour construire une infrastructure de style Google et ajoute des fonctionnalités commerciales supplémentaires telles qu'une console de gestion, une intégration SSO d'entreprise et Quay, un registre de contenants prêts à l'entreprise.

- La Plate-forme de conteneur Open Shift de Red Hat est une plate-forme privée sur site comme produit de service, construite autour d'un noyau de conteneurs d'applications alimentés par Docker, avec l'orchestration et la gestion fournies par Kubernetes, sur la basede Red Hat Enterprise Linux.

- Rancher Labs Rancher est une solution open source commerciale conçue pour faciliter le déploiement et la gestion des conteneurs en production sur n'importe quelle infrastructure.

Scénario d'usage du produit ou du concept envisagé

Toto est un développeur pas très à la mode, il ne connaît pas Docker! Il a de modestes connaissances en système et il essaye de développer une application. Il travaille sur un ordinateur portable ayant une configuration spécifique, avec des librairies et paquets spécifiques.

Les collègues développeurs de Toto travaillent sur des machines présentant des configurations légèrement différentes.

L'application que Toto développe repose sur cette configuration et dépend de librairies et de paquets avec une version particulière.

En parallèle, l'entreprise de Toto dispose d'environnements de test et de production qui ont leurs propres systèmes d’exploitation avec une version particulière ainsi que leurs propres paquets et librairies. Toto souhaite émuler ces environnements autant que possible localement, mais sans avoir à payer les coûts liés à la recréation des environnements de serveur. Comment faire pour que son application en développement puisse fonctionner dans ces environnements, passer l'assurance qualité et être déployée sans prise de tête, sans réécriture et sans correctifs ?

La réponse est simple : il lui suffit d'utiliser des conteneurs. Le conteneur qui accueille son application contient toutes les configurations et librairies nécessaires. Il peut ainsi le déplacer entre les environnements de développement, de test et de production, sans aucun effet secondaire. La crise est évitée,Toto pourra continuer à travailler et ne se fera pas licencié, il travaillera plus efficacement, apportera un gain de temps et d’argent à son entreprise et ne se cassera plus la tête à considérer le système présent sur les environnements de production et de tests. De plus, il utilisera le système de gestion de conteneurs que je lui réserve !

Les conteneurs Linux peuvent aussi être utilisés pour résoudre des problèmes liés à des situations qui nécessitent un haut niveau de portabilité, de configurabilité et d'isolation. Quelle que soit l'infrastructure (sur site, dans le cloud ou hybride), les conteneurs répondent à la demande.

Réponse à la question difficile

Préparation du projet

Cahier des charges

Choix techniques : matériel et logiciel

Liste des tâches à effectuer

Calendrier prévisionnel

Réalisation du Projet

Feuille d'heures

Prologue

Semaine 1

Semaine 2

Documents Rendus