Für Docker und Microservices: Anleitung zur Installation von VMwares Photon OS

Mit Photon OS will VMware im heiß umkämpften Markt der Docker-Virtualisierung Fuß fassen. Diese Anleitung zeigt die Installation eines Testsystems.

VMwares Photon-Plattform basiert auf einem hoch-elastischen Design aus Microservices und Container-Virtualisierung...

und wurde bereits im April 2015 als Project Photon vorgestellt. Eine der Kernkomponenten der Photon-Plattform ist das Photon OS, mit dem die zugrundeliegende Infrastruktur für die Photon-Microservices bereitgestellt wird. Photon OS ist im Grunde eine abgesteckte Linux-Version, die als Betriebssystem für die darauf ausgeführten Applikationen dient.

Photon OS hängt eng mit dem Photon Controller zusammen, der verteilten, mandantenfähigen Kontrollschicht der Photon-Plattform. Photon OS wurde für den Einsatz mit Docker entwickelt und ist daher vollständig mit der Docker-Virtualisierung kompatibel.

Mit dem Photon OS tragen Entwickler die Verantwortung für Clustering und Hochverfügbarkeit, die Photon Controller und andere Technologien wie Mesos, Kubernetes oder Swarm zur Verwaltung der Microservices verwenden können. Die folgende Anleitung zeigt, wie sich eine grundlegende Docker-Infrastruktur auf Basis der Photon-Plattform aufbauen lässt. Docker-Images enthalten virtualisierte Applikationen, ohne dabei den Overhead eines vollständigen Betriebssystems mitzubringen. In komplexeren Szenarien kann man damit sogar mehrere Docker-Instanzen zu größeren Applikations-Architekturen zusammenfügen.

Installation von VMwares Photon OS

Indem Photon OS kostenfrei angeboten wird, will VMware das Betriebssystem zur bevorzugten Plattform für Microservices machen. Auf einem Photon-Host können dabei auch mehrere Mikro-Applikationen ausgeführt werden. Um Photon OS auf VMware Fusion oder Workstation zu installieren, müssen dem Betriebssystem ausreichend RAM- und Compute-Ressourcen zur Verfügung gestellt werden. Typischerweise sollten hier 2 GB RAM und eine CPU pro Docker-Instanz reichen. Bei der Installation des Photon OS muss als Betriebssystem natürlich Linux angegeben werden.

Vor der eigentlichen Installation müssen Host-Name und Passwort festgelegt werden. Wenn nach der Installationsart gefragt wird, ist die vollständige Installation zu wählen. Der Installationsprozess sollte relativ schnell und einfach vonstattengehen, da Photon OS ja gerade für schnelle Deployments entwickelt wurde. In Produktivumgebungen kann und sollte die Bereitstellung vollständig austomatisiert werden, um eine möglichst effiziente Skalierbarkeit zu bieten.

Wenn der Installationsprozess beginnt, muss das Photon-Image als ISO-Datei der virtuellen Maschine angehängt werden, die erstellt werden soll. Nach dem Hochfahren muss die Installation dann noch bestätigt werden. Die meisten Abfragen während des Installationsprozesses wird man einfach direkt bestätigen können. Um den Umgang mit der Photon-Plattform einfacher zu gestalten, kann SSH (Secure Shell) für den Root-Zugang aktiviert werden. Hierfür muss beispielsweise mit dem vi-Texteditor auf die Datei /etc/ssh/sshd_config zugegriffen werden, um dort die Zahl vor PermitRootLogin zu entfernen. Anschließend wird der Service über folgenden Befehl neu gestartet:

systemctl sshd restart

Ab diesem Punkt sollte es möglich sein, sich mit SSH-Terminal-Software wie PuTTY anzumelden. Die nötige IP-Adresse erhält man, indem auf der virtuellen Maschine ipconfig eingetippt wird. Standardmäßig nutzt Photon OS das Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP).

Docker auf Photon OS bereitstellen

Um nun eine Docker-Instanz bereitzustellen, muss man sich über SSH mit den Anmeldeinformationen einloggen, die bei der Installation eingerichtet wurden. Docker wird als Service ausgeführt, daher muss er auf dem Photon-Host zunächst gestartet werden. Dies erfolgt über den folgenden Befehl:

systemctl start docker

Wenn man Statistiken abrufen oder den Systemzustand von Docker überprüfen möchte, kann dies über den Befehl docker info durchgeführt werden. Hierüber erhält man grundlegende Informationen wie etwa die Build-Version von Docker oder Konfigurationsoptionen. Wenn ein Docker-Image bereitgestellt werden soll, so kann dies entweder selbst erstellt oder aus verschiedenen Repositories heruntergeladen werden. Jeder Docker-Befehl beginnt mit docker, gefolgt von bestimmten Kommandos wie pull, run oder stop.

So kann zum Beispiel über docker pull ubuntu ein einfaches Ubuntu-Image installiert werden. In diesem Fall wird ein rudimentäres Ubuntu-Image verwendet. Sobald es einmal aus einem Repository heruntergeladen und lokal installiert wurde, kann die Bereitstellung auf weiteren Instanzen wesentlich schneller durchgeführt werden. Hierfür kann zum Beispiel der folgende Befehl verwendet werden:

docker run –i –t ubuntu /bin/bash

Die Eingabe dieses Befehls führt dann idealerweise zum Ergebnis in Abbildung 1. Hierbei ist man aktiv mit voller Kommandozeile am Server angemeldet. Sobald man sich aber über den Befehl exit oder logout abmeldet, wird auch der Server stoppen. Wie bei allen Linux-Diensten gilt auch hier, dass die Groß- und Kleinschreibung wichtig ist.

Standardmäßig ist kein Image vorinstalliert. Über den Befehl docker images erhält man einen Überblick über die vorhandenen Images und sieht, wie klein das Ubuntu-Image eigentlich ist.

Netzwerkkonfiguration mit NGINX

An diesem Punkt muss aber immer noch die Netzwerkkonfiguration eingerichtet werden. Da inzwischen viele Services vorhanden sind, aber nur eine IP-Adresse zur Verfügung steht, müssen bestimmte Regeln für den Daten-Traffic zwischen Gast- und Host-Applikationen eingerichtet werden. In diesem Beispiel wird der NGINX Web-Server verwendet. Das entsprechende Docker-Image kann mit dem folgenden Befehl aus dem VMware-Repository heruntergeladen werden:

docker pull nginx

In diesem Beispiel würde es aber nie funktionieren, sich mit dem Web-Server zu verbinden. Die Lösung für dieses Problem führt über ein IP-Mapping. Der folgende Befehl führt sowohl die Installation als auch das Mapping aus:

docker run -d -p 80:80 nginx

Abbildung 1: Ausführen der NGINX-Installation.

Der Befehl aus Abbildung 1 bietet wesentlich mehr Optionen, als der Ubuntu-Befehl. Die Option –d lässt den Prozess im Hintergrund ausführen. 80:80 stellt sicher, dass der ankommende Port 80 an Port 80 der NGINX-Instanz weitergeleitet wird. Über den Befehl docker ps erhält man anschließend eine Liste aller aktiven virtuellen Maschinen.

Dieses Beispiel kratzt natürlich nur an der Oberfläche dessen, was Photon OS in Sachen Geschwindigkeit und Funktionalität zu bieten hat. Docker-Instanzen ermöglichen es Entwicklern zum Beispiel auch, das aktuelle Image herunterzuladen, daran zu arbeiten und mit den Änderungen wieder hochzuladen. Damit kann sichergestellt werden, dass alle Entwickler mit den gleichen Images arbeiten, was das Risiko lokaler Konfigurationsfehler minimieren hilft.

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Artikel wurde zuletzt im Januar 2016 aktualisiert

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