telematics lec 02

04-telematics.tex

@@ -133,7 +133,7 @@ DevOps-инженер -- высококвалифицированный спец
 Используемые инструменты -- Jenkins, Docker, Kubernetes, Git, Приложения для управления инфраструктурой (Terraform), платформенные и облачные сервисы, утилиты мониторинга и оповещений.
 
 \section{Система контейнеризации Docker}
-Виртуализация и контейнеризация
+\subsection{Виртуализация и контейнеризация}
 
 Микросервисная архитектура -- это такой подход, при котором единое приложение строится как набор небольших сервисов, каждый из которых работает в собственном процессе и коммуницирует с остальными, используя легковесные механизмы. Такой подход получил распространение в середине 2010х годов в связи с развитием гибких практик разработки.
 
@@ -146,36 +146,41 @@ DevOps-инженер -- высококвалифицированный спец
 \item повсеместное использование виртуализации
 \end{itemize}
 
-Виртуализацция -- это технология с помощью которой на одном физическом устройстве можно создать несколько виртуальных компьютеров. На компьютере с одной ОС можно запустить несколько других ОС или приложений. ОС запускаются в виртуальной среде, но используется инфраструктура хоста и позволяет им работать на одном устройстве изолированно друг от друга.
+Виртуализацция -- это технология с помощью которой на одном физическом устройстве можно создать несколько виртуальных компьютеров. На компьютере с одной ОС можно запустить несколько других ОС или приложений. ОС запускаются в виртуальной среде, но используется инфраструктура хоста и позволяет им работать на одном устройстве изолированно друг от друга. ОС компьютера, на котором работает виртуальная среда, называется хост-системой, а ОС, которая запускается в этой виртуальной среде -- гостевой системой. Хостовая и гостевая ОС могут иметь взаимоисключающие компоненты, но виртуальная среда позволяет урегулировать эти конфликты.
 
-Виртуальная среда создаётся при помощи программной или аппаратной схемы - гипервизора -- инструмента, обеспечивающего параллельное управление несколькими ОС на одном хосте.
+Виртуальная среда создаётся при помощи программной или аппаратной схемы -- гипервизора -- инструмента, обеспечивающего параллельное управление несколькими ОС на одном хосте.
 
-Виртуализация. Типы гипервизоров
+\subsection{Виртуализация}
+Гипервизор -- это инструмент, обеспечивающий параллельное управление несколькими ОС на хосте.
+\begin{figure}[H]
+  \centering
+  \fontsize{12}{1}\selectfont
+  \includesvg[scale=1.01]{pics/04-t-00-hyperv.svg}
+\end{figure}
+
+Типы гипервизоров
 Гипервизоры:
 \begin{itemize}
-\item аппаратные -- VMWare ESX, Citrix Hyper-V
+\item аппаратные -- VMWare ESX, Citrix XenServer, MS Hyper-V;
-\item устанавливаемые поверх базовой ОС -- MS Virtual PC
+\item устанавливаемые поверх базовой ОС -- MS Virtual PC, VMWare Workstation, VirtualBox;
-\item гибридные -- 
+\item гибридные -- Citrix XenServer, Microsoft Hyper-V.
 \end{itemize}
 
-Новый подход к виртуализации
+Назрела необходимость в ином подходе к построению архитектуры приложений, при котором ядро ОС поддерживают несколько изолированных экземпляров пользовательского пространства вместо одного (namespaces)\footnote{namespace -- это функция ядра Linux, позволяющая изолировать и виртуализировать глобальные системные ресурсы множества процессов.}. Возникновение контейнеризации -- контейнерной виртуализации. Контейнеризация использует ядро хост системы, оставаясь при этом не менее функциональной и обеспечивающей необходимую изоляцию.
 
-Назрела необходимость в ином подходе к построению архитектуры приложений, при котором ядро ОС поддерживают несколько изолированных экземпляров пользовательского пространства вместо одного (namespaces). Возникновение контейнеризации -- контейнерной виртуализации. К использует ядро хост системы, оставаясь при этом не менее функциональной и обеспечивающей необходимую изоляцию.
+Контейнерная виртуализация -- это способ, при котором виртуальная среда запускается прямо из ядра хотовой ОС (то есть без установки другой ОС). В данном случае изоляцию ОС и приложений поддерживает контейнер. Контейнер содержит всё, что нужно для запускаемого в нём приложения: код, библиотеки, инструменты и настройки. Всё это упаковано в отдельный образ, работу которого запускает контейнерный движок.
 
-КВ -- это способ, при котором вирт среда запускается прямо из ядра хотовой ОС (то есть без установки другой ОС). В данном случае изоляцию ОС и приложений поддерживает контейнер. Контейнер создержит всё, что нужно для запускаемого в нём приложения: код, библиотеки, инструменты и настройки. Всё это упаковано в отдельный образ, работу которого запускает контейнерный движок.
+В случае с контейнерами у нас есть базовая аппаратная инфраструктура (железа компьютера), ОС и движок, установленный на этой ОС. Движок управляет контейнерами, которые работают с библиотеками и зависимостями сами, в одиночку. В случае виртуальной машины у нас есть ОС на базовом оборудовании (наше железо), затем гипервизор, а затем виртуальные машины. У каждой ВМ внутри своя ОС. Контейнеры загружаются быстрее и работают эффективнее.
 
-В случае с контейнерами у нас есть...
+Проблемы контейнеризации. Для контейнеров используется виртуализация на уровне ядра, то есть от гипервизора можно отказаться. Однако:
-
-Проблемы контейнеризации
-Для контейнеров используется виртуализация на уровне ядра, то есть от гипервизора можно отказаться. однако:
 \begin{itemize}
-\item контейнео использует ядро хост системы, проблемы с безопасностью
+\item контейнер использует ядро хост системы, а отсюда проблемы с безопасностью;
 \item в контейнере может быть запущен экземпляр ОС только с тем же ядром, что и у хост ОС.
 \end{itemize}
 
 Возможно получить доступ к возможностям Windows и Linux одновременно при помощи WSL.
 
-Как решить проблемы проблемы контейнеризации
+Как решить проблемы проблемы контейнеризации:
 \begin{itemize}
 \item следование принципу единственной ответственности (Single responsibility principle)
 \item Всё необходимое должно быть в самом контейнере
@@ -183,9 +188,9 @@ DevOps-инженер -- высококвалифицированный спец
 \item контейнер должен быть эфемерным
 \end{itemize}
 
-Контейнеризаторы приложений
+Контейнеризаторы приложений (Docker, LXC)
 
-Докер -- платформа автоматизации и доставки приложений.
+Докер -- платформа автоматизации и доставки приложений с открытым исходным кодом. Платформа позволяет быстрее тестировать и выкладывать приложения, запускать на одной машине требуемое количество контейнеров.
 \begin{itemize}
 \item сервер dockerd
 \item API
@@ -194,16 +199,16 @@ DevOps-инженер -- высококвалифицированный спец
 
 Компоненты докер
 \begin{itemize}
-\item хост -- хост ПК
+\item хост -- хост ПК, компьютер, на котором работает докер.
-\item демон -- фоновый процесс, работающий на хосте постоянно и ожидающий команды управления. Имеет информацию обо всех контейнерах на хосте.
+\item демон -- фоновый процесс, работающий на хосте постоянно и ожидающий команды управления. Имеет информацию обо всех контейнерах на хосте. Демон знает всё о контейнерах, запущенных на одном хосте -- сколько всего контейнеров, какие из них работают, где хранятся образы и так далее.
-\item клиент -- клиент при помощи с котрого пользователь взаимодействует с демоном
+\item клиент -- клиент при помощи с котрого пользователь взаимодействует с демоном. Это может быть консоль, API или графический интерфейс.
 \item образ -- неизменяемый образ приложения (можно представить как установочный диск)
 \item контейнер -- развёрнутое на основе образа и запущенное приложение.
 \item докерфайл -- файл-инструкция для сборки докер-образа. Строки файла это слои образа. Инструкции обрабатываются последовательно.
 \item docker registry -- репозиторий, в котором хранятся образы (докерхаб)
 \end{itemize}
 
-Образ -- шаблон с набором инструкций, предназначенных для создания контейнера. Приложения упаковываются в образ
+Образ -- шаблон с набором инструкций, предназначенных для создания контейнера. Приложения упаковываются в образ, из которого затем создаются контейнеры.
 
 Контейнер -- уже собранное, настроенное и запущенное на основе образа приложение в изолированное среде.
 

pics/04-t-00-hyperv.svg

@@ -0,0 +1,205 @@
+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
+<svg
+   xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/"
+   xmlns:cc="http://creativecommons.org/ns#"
+   xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
+   xmlns:svg="http://www.w3.org/2000/svg"
+   xmlns="http://www.w3.org/2000/svg"
+   xmlns:sodipodi="http://sodipodi.sourceforge.net/DTD/sodipodi-0.dtd"
+   xmlns:inkscape="http://www.inkscape.org/namespaces/inkscape"
+   width="210mm"
+   height="297mm"
+   viewBox="0 0 210 297"
+   version="1.1"
+   id="svg2875"
+   inkscape:version="1.0.2 (e86c870879, 2021-01-15)"
+   sodipodi:docname="04-t-00-hyperv.svg">
+  <defs
+     id="defs2869" />
+  <sodipodi:namedview
+     id="base"
+     pagecolor="#ffffff"
+     bordercolor="#666666"
+     borderopacity="1.0"
+     inkscape:pageopacity="0.0"
+     inkscape:pageshadow="2"
+     inkscape:zoom="1.979899"
+     inkscape:cx="209.14026"
+     inkscape:cy="622.06381"
+     inkscape:document-units="mm"
+     inkscape:current-layer="layer1"
+     inkscape:document-rotation="0"
+     showgrid="true"
+     inkscape:snap-bbox="true"
+     inkscape:bbox-nodes="true"
+     inkscape:window-width="1533"
+     inkscape:window-height="1205"
+     inkscape:window-x="46"
+     inkscape:window-y="72"
+     inkscape:window-maximized="0">
+    <inkscape:grid
+       type="xygrid"
+       id="grid3438" />
+  </sodipodi:namedview>
+  <metadata
+     id="metadata2872">
+    <rdf:RDF>
+      <cc:Work
+         rdf:about="">
+        <dc:format>image/svg+xml</dc:format>
+        <dc:type
+           rdf:resource="http://purl.org/dc/dcmitype/StillImage" />
+        <dc:title></dc:title>
+      </cc:Work>
+    </rdf:RDF>
+  </metadata>
+  <g
+     inkscape:label="Layer 1"
+     inkscape:groupmode="layer"
+     id="layer1">
+    <text
+       xml:space="preserve"
+       style="font-size:4.9389px;line-height:1.25;font-family:'PT Astra Serif';-inkscape-font-specification:'PT Astra Serif';stroke-width:0.264583"
+       x="52.771973"
+       y="197.55246"
+       id="text3442"><tspan
+         sodipodi:role="line"
+         id="tspan3440"
+         x="52.771973"
+         y="197.55246"
+         style="stroke-width:0.264583">Хост компьютер</tspan></text>
+    <text
+       xml:space="preserve"
+       style="font-size:4.9389px;line-height:1.25;font-family:'PT Astra Serif';-inkscape-font-specification:'PT Astra Serif';stroke-width:0.264583"
+       x="58.073284"
+       y="189.61496"
+       id="text3446"><tspan
+         sodipodi:role="line"
+         id="tspan3444"
+         x="58.073284"
+         y="189.61496"
+         style="stroke-width:0.264583">гипервизор</tspan></text>
+    <text
+       xml:space="preserve"
+       style="font-size:4.9389px;line-height:1.25;font-family:'PT Astra Serif';-inkscape-font-specification:'PT Astra Serif';stroke-width:0.264583"
+       x="26.323286"
+       y="179.8588"
+       id="text3450"><tspan
+         sodipodi:role="line"
+         id="tspan3448"
+         x="26.323286"
+         y="179.8588"
+         style="stroke-width:0.264583">гостевая ОС</tspan></text>
+    <text
+       xml:space="preserve"
+       style="font-size:4.9389px;line-height:1.25;font-family:'PT Astra Serif';-inkscape-font-specification:'PT Astra Serif';stroke-width:0.264583"
+       x="58.073284"
+       y="179.8588"
+       id="text3450-2"><tspan
+         sodipodi:role="line"
+         id="tspan3448-8"
+         x="58.073284"
+         y="179.8588"
+         style="stroke-width:0.264583">гостевая ОС</tspan></text>
+    <text
+       xml:space="preserve"
+       style="font-size:4.9389px;line-height:1.25;font-family:'PT Astra Serif';-inkscape-font-specification:'PT Astra Serif';stroke-width:0.264583"
+       x="89.823288"
+       y="179.8588"
+       id="text3450-8"><tspan
+         sodipodi:role="line"
+         id="tspan3448-9"
+         x="89.823288"
+         y="179.8588"
+         style="stroke-width:0.264583">гостевая ОС</tspan></text>
+    <text
+       xml:space="preserve"
+       style="font-size:4.9389px;line-height:1.25;font-family:'PT Astra Serif';-inkscape-font-specification:'PT Astra Serif';stroke-width:0.264583"
+       x="26.296759"
+       y="171.09412"
+       id="text3490"><tspan
+         sodipodi:role="line"
+         id="tspan3488"
+         x="26.296759"
+         y="171.09412"
+         style="stroke-width:0.264583">приложения</tspan></text>
+    <text
+       xml:space="preserve"
+       style="font-size:4.9389px;line-height:1.25;font-family:'PT Astra Serif';-inkscape-font-specification:'PT Astra Serif';stroke-width:0.264583"
+       x="58.046757"
+       y="171.09412"
+       id="text3490-2"><tspan
+         sodipodi:role="line"
+         id="tspan3488-8"
+         x="58.046757"
+         y="171.09412"
+         style="stroke-width:0.264583">приложения</tspan></text>
+    <text
+       xml:space="preserve"
+       style="font-size:4.9389px;line-height:1.25;font-family:'PT Astra Serif';-inkscape-font-specification:'PT Astra Serif';stroke-width:0.264583"
+       x="89.796761"
+       y="171.09412"
+       id="text3490-8"><tspan
+         sodipodi:role="line"
+         id="tspan3488-86"
+         x="89.796761"
+         y="171.09412"
+         style="stroke-width:0.264583">приложения</tspan></text>
+    <rect
+       style="fill:none;stroke:#000000;stroke-width:0.264999"
+       id="rect3528"
+       width="95.25"
+       height="6.614573"
+       x="23.8125"
+       y="193.14583" />
+    <rect
+       style="fill:none;stroke:#000000;stroke-width:0.264999"
+       id="rect3530"
+       width="95.25"
+       height="7.9375"
+       x="23.8125"
+       y="183.88542" />
+    <rect
+       style="fill:none;stroke:#000000;stroke-width:0.264999"
+       id="rect3532"
+       width="30.427082"
+       height="7.9375"
+       x="23.8125"
+       y="174.625" />
+    <rect
+       style="fill:none;stroke:#000000;stroke-width:0.264999"
+       id="rect3534"
+       width="31.75"
+       height="7.9375"
+       x="55.5625"
+       y="174.625" />
+    <rect
+       style="fill:none;stroke:#000000;stroke-width:0.264999"
+       id="rect3536"
+       width="30.427082"
+       height="7.9375"
+       x="88.635414"
+       y="174.625" />
+    <rect
+       style="fill:none;stroke:#000000;stroke-width:0.264999"
+       id="rect3538"
+       width="30.427082"
+       height="6.6145935"
+       x="23.8125"
+       y="166.6875" />
+    <rect
+       style="fill:none;stroke:#000000;stroke-width:0.264999"
+       id="rect3540"
+       width="31.75"
+       height="6.6145935"
+       x="55.5625"
+       y="166.6875" />
+    <rect
+       style="fill:none;stroke:#000000;stroke-width:0.264999"
+       id="rect3542"
+       width="30.427084"
+       height="6.6145935"
+       x="88.635414"
+       y="166.6875" />
+  </g>
+</svg>