Die Ultra-Leichtgewichte für ein „containerisiertes“ Datacenter

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Intel Clear Linux und Core OS mit Intel Clear Containers-Technik

Mit „Clear Linux Project“ für die Intel-Architecture hat sich der führende Chip-Hersteller an einer eigenen leichtgewichtigen Linux-Distribution versucht. Das Experiment führte zu einer Zusammenarbeit mit CoreOS.

CoreOS Inc. hatte sich mit der gleichnamigen Cluster-fähigen Distribution das Ziel auf die Fahnen geschrieben, die Inbetriebnahme von verteilten Linux-Systemen zu vereinfachen, und konnte im Zuge der Zusammenarbeit dank Intels Hypervisor-basierter Clear Containers-Technologie mit Isolationsebenen die Sicherheit von Rocket-Containern deutlich verbessern.

Clear Containers bieten dank stärkerer Abschirmung beinahe denselben Schutz wie eine virtuelle Maschine und doch können sie für sich in Anspruch nehmen, nahezu die volle Leistung eines konventionellen Linux-Containers an den Tag zu legen. Während ein Container lediglich in Millisekunden hochfährt, braucht eine virtuelle Maschine zwischen mehreren Sekunden und einigen Minuten an Startzeit.

Die Highlights

Clear Containers, die in Intels Clear Linux debütierten, zählen nun zu den Highlights von CoreOS. Clear Containers machen sich Intels Virtualisierungstechnologie Intel VT zu Nutze. Durch den Verzicht auf die Nutzung generischer Hardware und den Einsatz halbwegs moderner Intel-Komponenten ließen sich zahlreiche Verbesserungen implementieren, darunter:

• ein schneller und leichtgewichtiger Hypervisor mit der Bezeichnung „kvmtool“,

• Optimierungen im Kernel und im systemd-Daemon,

• Nutzung des DAX (Direct access)-Features des Linux-Kernels ab der Version 4.0,

• Kernel-Same-Page-Merging auf dem Host,

• Optimierung des Core-User-Space zur Reduzierung des Speicherverbrauchs.

Die Resultate können sich durchaus sehen lassen. So führt bereits die Nutzung einer Intel Core-CPU der vierten Generation in Kombination mit einem SSD zu merklich verbesserter Leistung. Anstatt in mehreren Sekunden oder Minuten startet ein Clear-Container bereits in unter 150 Millisekunden. Der Overhead pro Container fällt mit 18-20 MB vergleichsweise moderat aus.

In der Praxis lassen sich so über 3.500 Clear-Container pro Server mit 128 Gigabyte RAM starten. Zwar kommt man auf diese Weise nicht ganz auf die noch etwas höhere Performance eines Docker-Containers mit Kernel-Namespaces, aber die stark verbesserte Sicherheit, die mit Intels Technologie einher geht, rechtfertigt den geringen Overhead durchaus.

Mit der Clear Containers-Technologie trug Intel zur maßgeblichen Verbesserung von CoreOS im Hinblick auf die Handhabung von Containtern bei.

Die Autoren:

Das Autoren-Duo Filipe Pereira Martins und Anna Kobylinska arbeitet bei Soft1T S.a r.l. Beratungsgesellschaft mbH McKinley Denali Inc. (USA).

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