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@katz_engineer(Katz)

私的サーバー構築日誌：Docker on ZFS

Last updated at Posted at 2023-08-19

能書き

私的サーバー構築日誌：仕切り直しからの自宅サーバー構築の続きです。

前回はLXDをインストールして、一通り触ってみました。今回はLXDと併存する形でDockerをインストールします。

但しDockerとの同時インストールはLXDの公式も否定的であるようです。その辺も確認します。

目標

  • Dockerでアプリケーションコンテナを起動
  • Dockerコンテナに外部からアクセス
  • LXDのシステムコンテナも同時に動く事を確認

参考文献

zfsを利用する時には/var/lib/dockerを独立したデータセットにしておいた方が、管理上、都合が良いです。

事前にLXDをインストールしている事が、今回の前提条件です。

アプリケーションコンテナDocker

スナップショット

今回のスナップショットはこんな感じです。

sudo zfs snapshot tank/root/ubuntu@$(date +%Y%m%d_%H%M%S)_before_Docker

zfs

最初にdocker用のデータセットを作ります。

sudo zfs create -o mountpoint=/var/lib/docker tank/docker

インストール

定番のapt update。

sudo apt update

Dockerのaptリポジトリを追加するのに必要な道具をインストールします。

sudo apt install -y ca-certificates curl gnupg

DockerのGPG鍵を追加します。

sudo install -m 0755 -d /etc/apt/keyrings

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/docker.gpg

sudo chmod a+r /etc/apt/keyrings/docker.gpg

リポジトリのセットアップ。

echo "deb [arch="$(dpkg --print-architecture)" signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu "$(. /etc/os-release && echo "$VERSION_CODENAME")" stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

そして再度apt updateです。

sudo apt update

ここでいよいよ Docker Engine のインストール！最新バージョンが良いでしょう。

sudo apt install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin

インストールは以上となります。

docker --version

/etc

/etcはこんな風に変化しました。

$ sudo svn st /etc
?       /etc/apt/keyrings/docker.gpg
?       /etc/apt/sources.list.d/docker.list
?       /etc/bash_completion.d
?       /etc/containerd
?       /etc/default/docker
?       /etc/docker
M       /etc/group
M       /etc/gshadow
?       /etc/init.d/docker
M       /etc/ld.so.cache
?       /etc/perl
?       /etc/rc0.d/K01docker
?       /etc/rc1.d/K01docker
?       /etc/rc2.d/S01docker
?       /etc/rc3.d/S01docker
?       /etc/rc4.d/S01docker
?       /etc/rc5.d/S01docker
?       /etc/rc6.d/K01docker
?       /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/containerd.service
?       /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/docker.service
?       /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/snap-core20-2015.mount
?       /etc/systemd/system/snap-core20-2015.mount
?       /etc/systemd/system/snapd.mounts.target.wants/snap-core20-2015.mount
?       /etc/systemd/system/sockets.target.wants/docker.socket
  • いつものld.so.cache、init.d関連、systemd関連。
  • perlの/etcが追加された模様です。中身を調べるとlibnetとかいう物のようです。
  • docker関連の/etc設定。
  • /etc/containerdというのがありますが、containerdとはコンテナのライフサイクルを管理する為のDockerコンポーネントの一つ、らしい。
  • /etc/bash_completion.dはbashの補完スクリプト…？何やってくれるんでしょうね。
  • keyringsとsources.list.dは、恐らく、Dockerインストールに先立って入れたキーなどでしょう。
  • dockerグループが追加されています（groupとgshadow）

Subversionで登録します。

sudo svn st /etc | grep "^?" | cut -b9- | xargs -I{} sudo find {} -type f -or -type d -or -type l | xargs -t sudo svn add

sudo svn ci /etc -m"install Docker"

ユーザーグループ

dockerグループに所属しているユーザーならば、dockerコマンド実行時にsudoは不要のようです。

sudo usermod -aG docker $USER

自分自身のグループを変更したので、反映させる為に一度ログアウトしてログインし直します。

logout

正しく動作できるかの確認は、下記を実行します。

docker run hello-world

「hello, world」の1行を表示するだけかと思ったら、何だか色々とメッセージを表示してくれますね。一瞬、エラーが発生したのかと勘違いしました。

終わった後もDockerが残っています。

$ docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE         COMMAND    CREATED          STATUS                      PORTS     NAMES
302ff60f2e92   hello-world   "/hello"   16 seconds ago   Exited (0) 15 seconds ago             gifted_wright

zfs にも痕跡が残っています。

$ zfs list -r tank/docker
NAME                                                                                USED  AVAIL     REFER  MOUNTPOINT
tank/docker                                                                         716K  1.80T      456K  /var/lib/docker
tank/docker/0212ade3da9f427cf650704111949e1f7e3a516660788ba6a65906a880649b48         64K  1.80T      116K  legacy
tank/docker/0212ade3da9f427cf650704111949e1f7e3a516660788ba6a65906a880649b48-init    88K  1.80T      116K  legacy
tank/docker/e100ba7cebe0945b77644f7cd60774da7119b74599aecad44171e2de3bd74e78        108K  1.80T      108K  legacy

綺麗に消しましょう。

docker ps -aq | xargs -rt docker rm
docker images -q | xargs -rt docker rmi

zfs上の痕跡も消えます。

$ zfs list -r tank/docker
NAME          USED  AVAIL     REFER  MOUNTPOINT
tank/docker   368K  1.80T      368K  /var/lib/docker

上手くいったので/etcを確認。

sudo svn st /etc

グループ追加の影響が出てます。

$ sudo svn st /etc
M       /etc/group
M       /etc/gshadow

いつもの手順で登録。

sudo svn st /etc | grep "^?" | cut -b9- | xargs -I{} sudo find {} -type f -or -type d -or -type l | xargs -rt sudo svn add

sudo svn ci /etc -m"set $USER's group"

ネットワークについて

LXD

軽くチェック

どうやらUbuntuServerとXubuntuとで、ネットワークの挙動が違うようです。どなたか詳しい方がいらっしゃいましたら、詳細について記事を書いて、コメントください。私はお手上げです。

Xubuntuの場合、この時点でLXDコンテナはネットワークが遮断されたような挙動になります。これについては以前の記事を参照ください。UbuntuServerでは問題無いようなので、今回は省略します。

取り敢えず、ネットワークの確認だけ。LXDコンテナ内でpingを実行してみます。

lxc launch images:ubuntu/22.04 test --device eth0,ipv4.address=192.168.0.2

lxc exec test -- ping -c2 example.com

成功します。

$ lxc launch images:ubuntu/22.04 test --device eth0,ipv4.address=192.168.0.2
Creating test
Starting test
$ lxc exec test -- ping -c2 example.com
PING example.com (93.184.216.34) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 93.184.216.34 (93.184.216.34): icmp_seq=1 ttl=52 time=94.3 ms
64 bytes from 93.184.216.34 (93.184.216.34): icmp_seq=2 ttl=52 time=110 ms

--- example.com ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 1002ms
rtt min/avg/max/mdev = 94.276/102.383/110.491/8.107 ms

動作確認

コンテナ内から外部へのネットワーク接続を確認できたら、ソフトをインストールしてみます。

lxc exec -- test apt install -y nginx

外部からコンテナ内への接続を定義。

  • lxdbr0は今回のLXDコンテナのブリッジネットワーク
  • 172.16.1.2はホストマシンのIPアドレス
  • 192.168.0.2はLXDコンテナのIPアドレス

※前回の続きでlxdbr0の設定が残っていたら、このcreateは飛ばして次のport addだけ実行してください。

lxc network forward create lxdbr0 172.16.1.2

lxc network forward port add lxdbr0 172.16.1.2 tcp 10080 192.168.0.2 80

ここで……
食らえ！HTTP/0.9！

echo -en "GET /\r\n" | nc 172.16.1.2 10080

なぜ化石のような規格のHTTP/0.9を使うかと言いますとですね。レスポンスにヘッダが付かないというメリットがあるんですね。
だからこんな荒技も出来るんです。

diff -s --label GET <(echo -en "GET /\r\n" | nc 172.16.1.2 10080) --label IN_CONTAINER <(lxc file pull test/var/www/html/index.nginx-debian.html -)

実行結果はこうなります。

$ diff -s --label GET <(echo -en "GET /\r\n" | nc 172.16.1.2 10080) --label IN_CONTAINER <(lxc file pull test/var/www/html/index.nginx-debian.html -)
Files GET and IN_CONTAINER are identical

美しい……

以上でLXDの方は動作確認できました。

Docker

今度はDockerです。

まず設定ファイルdocker-compose.ymlを準備。難しい事はしないのでDockerfileは要りません。

mkdir ~/nginx
cd ~/nginx
cat >docker-compose.yml <<___
version: '3'
services:
  nginx:
    image: nginx:latest
    build: .
    ports:
      - "20080:80"
___

バックグラウンドで起動します。

docker compose up -d

今度もHTTP/0.9でアクセスしますが……

今回は、docker compose cpコマンドで出力にハイフン - を指定する（これは標準出力を表す）と、良く分からないデータを頭にくっつけやがる（そして抑制できない）という謎仕様の為、1行に纏める事が出来ませんでした。
なぜかプロセス置換もエラーになってしまってダメです。

仕方が無いので/tmpに一時ファイルを作成しました。

docker compose cp nginx:/usr/share/nginx/html/index.html /tmp/test.html >&/dev/null
diff -s --label GET <(echo -en "GET /\r\n" | nc 172.16.1.2 20080) --label IN_CONTAINER /tmp/test.html

実行結果。

$ docker compose cp nginx:/usr/share/nginx/html/index.html /tmp/test.html >&/dev/null
$ diff -s --label GET <(echo -en "GET /\r\n" | nc 172.16.1.2 20080) --label IN_CONTAINER /tmp/test.html
Files GET and IN_CONTAINER are identical

ま、とにかく、Dockerコンテナがちゃんと動いている事は間違い無いようです。

確認が終わったら、綺麗に消しましょう。

docker compose down --rmi all --volumes
cd ..
rm -r nginx

仕舞い

今回はDockerをインストールし、LXDとDockerが同時に稼働できる事を確認しました。

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