Pod内 コンテナ間で SysV IPC 共有メモリを試してみた

次の図の様に、ポッドのコンテナ間で、共有メモリの読み書きができることを確認した。結果は、ポッド内で、異なるコンテナ間で、System-V 共有メモリを利用して、データの受け渡しができることが確認できた。

サイドカーポッドのYAML

System-V 共有メモリへ書き込む writerコンテナと、読み取り readerコンテナを作成して、次のYAMLで、一つのポッドとして起動する。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: sidecar
spec:
  containers:
  - name: writer
    image: maho/sidecar-ipc:w.4
    volumeMounts:
    - mountPath: /mnt
      name: shared-vol
  - name: reader
    image: maho/sidecar-ipc:r.4
    volumeMounts:
    - mountPath: /mnt
      name: shared-vol
  volumes:
  - name: shared-vol
    emptyDir: {}

結果

コンテナは、異なっていても、二つのコンテナ間で共有メモリを利用して、データの受け渡しができることが確認できた。

(1) 共有メモリに書き込む前に、読み取り、結果な空の応答
imac:sidecar-ipc maho$ kubectl exec -it sidecar -c reader /reader.py

(2) 共有メモリに書き込み
imac:sidecar-ipc maho$ kubectl exec -it sidecar -c writer /writer.py

(3) 共有メモリから読み取り、書き込んだ内容が表示された
imac:sidecar-ipc maho$ kubectl exec -it sidecar -c reader /reader.py
takara aho maho !

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コンテナのファイル

この検証で利用したコンテナをビルドするためのファイルです。

Writerコンテナ

FROM python:2
RUN pip install posix_ipc
COPY ./writer.py /writer.py
CMD [ "tail", "-f", "/dev/null" ]

writer.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

from time import sleep    
import mmap
import posix_ipc as ipc

s = ipc.SharedMemory('/shm', flags=ipc.O_CREAT, size=20, read_only=False)
mm = mmap.mmap(s.fd, s.size)
mm.seek(0)
mm.write(b'takara')
mm.write(b' aho maho')
mm.write(b' !\n')
s.close_fd()

Readerコンテナ

FROM python:2
RUN pip install posix_ipc
COPY ./reader.py /reader.py
CMD [ "tail", "-f", "/dev/null" ]

reader.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

import mmap
from time import sleep    
import posix_ipc as ipc

s = ipc.SharedMemory('/shm', flags=ipc.O_CREAT, size=20, read_only=False)
mm = mmap.mmap(s.fd, s.size)
mm.seek(0)
print mm.read(20)
print "\n"

参考資料

[1] http://note.crohaco.net/2017/python-posix-ipc-systemv-ipc/
[2] https://www.mirantis.co.jp/blog/multi-container-pods-and-container-communication-in-kubernetes/
[3] https://github.com/kubernetes/kubernetes/issues/28272