HPE CMS团队推进NFV容器化的探索之路之Clearwater

上一节探讨了

NFV容器化的新方向

Clearwater的架构和集群分析等

本节咱们继续分享

HPE CMS在Clearwater

容器化改造探索过程中的收获和经验······

Clearwater镜像在Docker中运行的方式

Clearwater官方于2016年初尝试容器化改造，github地址为https://github.com/Metaswitch/clearwater-docker，但资料比较少，进度也缓慢，截止此文发布时间，Docker hub上还没有官方发布的Clearwater镜像，因此需要从官方提供的Dockerfile手工编译，Clearwater镜像总共包括9个镜像，总大小6个G。官方公布了Clearwater镜像在Docker中运行的方式，有以下几个关键点：
下图是Clearwater官方在Github上公开的一个Docker化部署结果，可以看到Clearwater容器化部署还是相对比较复杂的过程，因为总共有10个容器！

Clearwater的Docker镜像的结构和特点

首先，Clearwater的10个镜像都继承自Base镜像。Base镜像采用了supervisord来管理容器内的多个进程服务，默认装载了Clearwater基础设施（infrastructure）服务，下面是对应的supervisord的配置描述：

[program:clearwater-infrastructure]
command=bash -c ‘/etc/init.d/clearwater-auto-config-docker start && /etc/init.d/clearwater-infrastructure start && /etc/init.d/clearwater-etcd start && /etc/init.d/clearwater-cluster-manager start && supervisorctl start clearwater-group:*’
startsecs=0

我们看到，Clearwater基础设施服务完成的工作包括以下几点：
1. 实现Clearwater的自动配置功能（Clearwater auto config），在/etc/init.d/clearwater-auto-config-docker的脚本文件控制着Clearwater参数文件的生成，每个Clearwater组件的服务都从这个参数文件中获取自己所需的启动参数。
2. 启动clearwater-infrastructure服务，提供了大部分Clearwater组件运行时所依赖的基础设施服务，比如解决了SNMP采集与监控告警，系统的TCP参数优化与安全通讯等问题。
3. 启动本地的Etcd服务代理进程， Clearwater组件查询本地的Etcd的服务，可以减轻Etcd服务的压力以及提升数据查询的响应时间。
下面是Base镜像的Dockerfile，基于ubuntu镜像，可以看到，安装的是最新稳定版的Clearwater组件，并且开启了SSH服务：

FROM ubuntu:14.04
MAINTAINER maintainers@projectclearwater.org
RUN apt-get update && DEBIAN_FRONTEND=noninteractive apt-get install -y openssh-server supervisor curl
RUN mkdir -p /var/run/sshd /var/log/supervisor
RUN echo ‘root:root’ | chpasswd
RUN sed -i ‘s/PermitRootLogin without-password/PermitRootLogin yes/’ /etc/ssh/sshd_config
EXPOSE 22
COPY supervisord.conf /etc/supervisor/conf.d/supervisord.conf
CMD [“/usr/bin/supervisord”, “-c”, “/etc/supervisor/supervisord.conf”]
RUN locale-gen en_US.UTF-8
ENV LANG en_US.UTF-8
ENV LANGUAGE en_US:en
ENV LC_ALL en_US.UTF-8
COPY sysctl /sbin/sysctl
RUN sed -e ‘s/\#\(precedence ::ffff:0:0\/96 100\)/\1/g’ -i /etc/gai.conf
RUN echo deb http://repo.cw-ngv.com/stable binary/ > /etc/apt/sources.list.d/clearwater.list
RUN curl -L http://repo.cw-ngv.com/repo_key | apt-key add –
RUN apt-get update && DEBIAN_FRONTEND=noninteractive apt-get install -y –force-yes clearwater-infrastructure clearwater-auto-config-docker clearwater-management
RUN /etc/init.d/clearwater-auto-config-docker restart
RUN /etc/init.d/clearwater-infrastructure restart
COPY clearwater-infrastructure.supervisord.conf /etc/supervisor/conf.d/clearwater-infrastructure.conf
COPY clearwater-group.supervisord.conf /etc/supervisor/conf.d/clearwater-group.conf

由于继承了Base镜像，所以Clearwater的其他镜像的Dockerfile比较简单，下面是Bono组件的Dockerfile文件内容：

FROM clearwater/base
MAINTAINER maintainers@projectclearwater.org
RUN apt-get update && DEBIAN_FRONTEND=noninteractive apt-get install -y –force-yes bono
RUN sed -e ‘s/\(echo 0 > \/proc\/sys\/kernel\/yama\/ptrace_scope\)/# \0/g’ -i /etc/init.d/bono
RUN apt-get update && DEBIAN_FRONTEND=noninteractive apt-get install -y –force-yes restund
RUN sed -e ‘s/\(echo 0 > \/proc\/sys\/kernel\/yama\/ptrace_scope\)/# \0/g’ -i /etc/init.d/restund
COPY bono.supervisord.conf /etc/supervisor/conf.d/bono.conf
COPY restund.supervisord.conf /etc/supervisor/conf.d/restund.conf
COPY clearwater-group.supervisord.conf /etc/supervisor/conf.d/clearwater-group.conf
EXPOSE 3478 3478/udp 5058 5060 5060/udp 5062

可以看出，Bono镜像在Base镜像之上，安装了bono以及restund这两个服务，其中bono服务默认在5060（TCP&UDP）端口以及5062（用于TLS加密）端口对外提供SIP服务， 而restund服务启动了一个STUN server，STUN的全称是Session Traversal Utilities for NAT，为了协助解决位于防火墙之后的SIP终端通讯问题，STUN在3478（TCP&UDP）端口提供服务。需要说明的是Clearwater本身并不提供TURN Server（媒体转发服务）。从Clearwater的github上下载源码，按照官方说明文档进行操作，即可完成Clearwater的镜像打包，执行下面的Docker命令即可启动一套Clearwater的测试环境。

下节咱们继续分享Clearwater On Kubernetes方案