IBM LinuxONE 实验说明

IBM LinuxONE RHEL 云计算

• 目录
• 环境准备：创建并登录 LinuxONE 虚拟主机实例
  
  • 1. 创建 Virtual Server 实例
  • 2. 使用 SSH 连接至实例
• 实验一：Cloud Native Workloads
  
  • Scenario One
  • 1. 安装 Docker
  • 2. 安装 docker-compose
  • 3. 安装并运行 WebSphere Liberty
  • 4. 安装并运行 WordPress
  • Scenario Two
  • 1. MEAN Stack 环境准备
  • 2. 启动 MEAN Stack
• 实验二：Deploy a financial microservice
  
  • Architecture
  • Step 1 - Discover and locally run the banking application
  • 1. 获取项目代码
  • 2. 申请 banking API
  • 3. 启动 banking application
  • 4. 推送至 Github 远程仓库
  • Step 2 - Build and deploy a Docker image to IBM Cloud private
  • 1. 构建 Docker 镜像
  • 2. Deploy the Docker image to IBM Cloud private
  • Step 3 - Instantiate the banking microservice from the IBM Cloud private catalog
  • 1. Discover the Helm chart
  • 2. 配置 Helm Chart
  • 3. 查看应用

目录

环境准备：创建并登录 LinuxONE 虚拟主机实例

1. 创建 Virtual Server 实例

登录后，进入Manage Instances，点击Create：

选择General purpose VM，输入实例名，并选择RHEL7.6镜像：

在Select a SSH Key Pair下，点击Create，并在弹出窗口中输入密钥名，创建密钥：

之后会保存一个名为myKey.pem的文件：

最后选中刚才创建的 SSH Key，点击Create创建实例。等待一段时间后，即可看到实例处于ACTIVE状态。记录下实例的 IP 地址，并确认用户名是否为linux1：

2. 使用 SSH 连接至实例

如果你用的是 Mac 或 Linux，可以直接使用该密钥文件登录：

ssh -i /path/to/key/keyname.pem linux1@serveripaddress

如果是 Windows，可以使用 PuTTY，步骤如下：

参见 Setting up PUTTY on Windows to use ssh private key

• 下载并安装 PuTTY

• 打开 PuTTYgen，点击Load，选择刚才保存的.pem文件将其导入，之后 PuTTY 会提示导入成功：

• 之后点击Save private key，保存*.ppk私钥文件，名字任取
• 最后打开 PuTTY，配置私钥：

为了方便退出 PuTTY 后再次登录，在Saved Sessions中输入会话名，然后点Save保存：

最后双击LinuxOne会话登录。当提示输入用户名时，输入linux1即可登录：

PuTTY 快捷键：复制Ctrl+Insert，粘贴Shift+Insert

实验一：Cloud Native Workloads

Github Repo：Cloud-Native-Workloads-on-LinuxONE

Scenario One

1. 安装 Docker

[linux1@myserver ~]$ sudo su # 切换至 root
[root@myserver linux1]$ cd ~
[root@myserver ~]$ wget ftp://ftp.unicamp.br/pub/linuxpatch/s390x/redhat/rhel7.3/docker-17.05.0-ce-rhel7.3-20170523.tar.gz
# 解压 Docker 归档包
[root@myserver ~]$ tar -xzvf docker-17.05.0-ce-rhel7.3-20170523.tar.gz
[root@myserver ~]$ cp docker-17.05.0-ce-rhel7.3-20170523/docker* /usr/bin/

注意：这里直接cp到/usr/bin就好，因为/usr/local/bin不在PATH环境变量里

之后启动docker daemon：

[root@myserver ~]$ docker daemon -g /local/docker/lib &

输出类似如下内容：

[root@myserver ~]$ docker daemon -g /local/docker/lib &
[1] 21376
[root@myserver ~]$ Command "daemon" is deprecated, and will be removed in Docker 17.12. Please run `dockerd` directly.
WARN[0000] the "-g / --graph" flag is deprecated. Please use "--data-root" instead
WARN[0000] could not change group /var/run/docker.sock to docker: group docker not found
INFO[0000] libcontainerd: new containerd process, pid: 21387
WARN[0000] containerd: low RLIMIT_NOFILE changing to max  current=1024 max=4096
INFO[0001] Graph migration to content-addressability took 0.00 seconds
INFO[0001] Loading containers: start.
INFO[0001] Default bridge (docker0) is assigned with an IP address 172.17.0.0/16. Daemon option --bip can be used to set a preferred IP address
INFO[0001] Loading containers: done.
INFO[0001] Daemon has completed initialization
INFO[0001] Docker daemon                                 commit=89658be graphdriver=overlay version=17.05.0-ce
INFO[0001] API listen on /var/run/docker.sock

启动完成后，检查一下后台有无docker进程运行：

[root@myserver ~]$ ps aux | grep docker
root     21505  0.1  1.1 508456 43508 ?        Sl   10:55   0:51 dockerd -g /local/docker/lib  root     21515  0.0  0.3 213372 12868 ?        Ssl  10:55   0:26 docker-containerd -l unix:///var/run/docker/libcontainerd/docker-containerd.sock --metrics-interval=0 --start-timeout 2m --state-dir /var/run/docker/libcontainerd/containerd --shim docker-containerd-shim --runtime docker-runc
[root@myserver ~]$ docker version
Client:
 Version:      17.05.0-ce
 API version:  1.29
 Go version:   go1.8.1
 Git commit:   89658be
 Built:        Tue May 23 20:15:42 2017
 OS/Arch:      linux/s390x
Server:
 Version:      17.05.0-ce
 API version:  1.29 (minimum version 1.12)
 Go version:   go1.8.1
 Git commit:   89658be
 Built:        Tue May 23 20:15:42 2017
 OS/Arch:      linux/s390x
 Experimental: false

2. 安装 docker-compose

使用yum安装python-setuptools：

[root@myserver ~]$ yum info python-setuptools
Name        : python-setuptools
Arch        : noarch
Version     : 0.9.8
Release     : 7.el7
Size        : 1.9 M
Repo        : installed
From repo   : rhel7-base
Summary     : Easily build and distribute Python packages
URL         : http://pypi.python.org/pypi/setuptools
License     : Python or ZPLv2.0
Description : Setuptools is a collection of enhancements to the Python
            : distutils that allow you to more easily build and distribute
            : Python packages, especially ones that have dependencies on
            : other packages.
            :
            : This package contains the runtime components of setuptools,
            : necessary to execute the software that requires
            : pkg_resources.py.
            :
            : This package contains the distribute fork of setuptools.
[root@myserver ~]$ yum install -y python-setuptools

之后使用easy_install安装pip：

网速过慢的话先禁用掉 IPv6：echo 1 > /proc/sys/net/ipv6/conf/all/disable_ipv6

[root@myserver ~]$ easy_install pip

升级backports.ssl_match_hostname，由于系统自带安装了backports.ssl-match-hostname 3.5.0.1，pip 无法将其卸载，这里会提示出错：

[root@myserver ~]$ pip install backports.ssl_match_hostname --upgrade
DEPRECATION: Python 2.7 will reach the end of its life on January 1st, 2020. Please upgrade your Python as Python 2.7 won't be maintained after that date. A future version of pip will drop support for Python 2.7.
Collecting backports.ssl_match_hostname
  Downloading https://files.pythonhosted.org/packages/ff/2b/8265224812912bc5b7a607c44bf7b027554e1b9775e9ee0de8032e3de4b2/backports.ssl_match_hostname-3.7.0.1.tar.gz
Installing collected packages: backports.ssl-match-hostname
  Found existing installation: backports.ssl-match-hostname 3.5.0.1
ERROR: Cannot uninstall 'backports.ssl-match-hostname'. It is a distutils installed project and thus we cannot accurately determine which files belong to it which would lead to only a partial uninstall.

添加--ignore-installed参数即可解决：

[root@myserver ~]$ pip install backports.ssl_match_hostname --upgrade --ignore-installed

最后，使用pip安装docker-compose：

[root@myserver ~]$ yum install python-devel libffi-devel # 先安装依赖，不然会报错
[root@myserver ~]$ pip install docker-compose==1.13.0

注意：这里若不指定版本，会报ImportError: No module named glob的错误，pip install glob2也无法解决。。暂时没找到解决办法

验证一下docker-compose是否已经安装：

[root@myserver ~]$ docker-compose version
docker-compose version 1.13.0, build 1719ceb
docker-py version: 2.7.0
CPython version: 2.7.5
OpenSSL version: OpenSSL 1.0.2k-fips  26 Jan 2017

3. 安装并运行 WebSphere Liberty

先手动拉取websphere-liberty镜像到本地：

[root@myserver ~]$ docker image pull s390x/websphere-liberty:webProfile7
webProfile7: Pulling from s390x/websphere-liberty
a39cfce7a60d: Pull complete
4e699efbddb6: Pull complete
9a3ffeac4412: Pull complete
52c5a080fd6d: Pull complete
6f0d27faa63a: Pull complete
a3d346a6c218: Pull complete
e9129f75e0bc: Pull complete
905ebfd4a924: Pull complete
bd9b8600bfe7: Pull complete
5746a3a16c6e: Pull complete
621479e04496: Pull complete
26db9a45b5d9: Pull complete
32c81cd7fa4a: Pull complete
705855d9301f: Pull complete
0bd5ae8e4470: Pull complete
Digest: sha256:87e41c209fa1c8ab33fc0cd0e126eec1493a50c49fe557f398707b4f4755d07a
Status: Downloaded newer image for s390x/websphere-liberty:webProfile7
[root@myserver ~]$ docker images
REPOSITORY                TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
s390x/websphere-liberty   webProfile7         def868b21def        27 hours ago        473MB

后台运行容器，并指定端口映射规则：

[root@myserver ~]$ docker run -d -p 80:9080 -p 443:9443 s390x/websphere-liberty:webProfile7
3c9d3b02de11bc5b912a8df1b3987e60bf797ea02cbbbc4457a6e09307f3c95e
[root@myserver ~]$ docker ps
CONTAINER ID    IMAGE    COMMAND    CREATED    STATUS    PORTS    NAMES
3c9d3b02de11    s390x/websphere-liberty:webProfile7    "/opt/ibm/helpers/..."    21 seconds ago    Up 19 seconds    0.0.0.0:80->9080/tcp, 0.0.0.0:443->9443/tcp    mystifying_golick

浏览器访问http://[LinuxOne Host IP]，即可看到WebSphere Liberty的界面：

4. 安装并运行 WordPress

参见 Run and install WordPress

首先，RHEL 7.6已经自带安装了VIM 7.4，启动命令是vi，习惯用vim命令的同学可以先设置一下别名：

[root@myserver ~]$ alias vim='vi'

不过该别名仅在当前会话中生效。可以将上面这句加到~/.bashrc中，再使用source命令使其生效：

[root@myserver ~]$ source ~/.bashrc

不熟悉 Vim 的同学可以看 这里 简单参考一下

创建并编辑docker-compose.yml：

[root@myserver ~]$ vim docker-compose.yml

按i进入编辑模式（所有 Vim 命令注意区分大小写），输入以下内容：

version: '2'
services:
  wordpress:
    image: s390x/wordpress
    ports:
      - 8080:80 # 将本地 8080 端口映射到容器的 80 端口
    environment:
      WORDPRESS_DB_PASSWORD: example
  mysql:
    image: brunswickheads/mariadb-5.5-s390x
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: example

之后按Esc退出编辑模式，输入:wq保存并退出。

检查一下docker-compose.yml的内容：

[root@myserver ~]$ cat docker-compose.yml
version: '2'
services:
  wordpress:
    image: s390x/wordpress
    ports:
      - 8080:80 # 将本地 8080 端口映射到容器的 80 端口
    environment:
      WORDPRESS_DB_PASSWORD: example
  mysql:
    image: brunswickheads/mariadb-5.5-s390x
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: example

创建wordpress目录方便整理：

[root@myserver ~]$ mkdir wordpress
[root@myserver ~]$ mv docker-compose.yml wordpress/
[root@myserver ~]$ cd wordpress/
[root@myserver wordpress]$ ls
docker-compose.yml

最后，根据docker-compose.yml中定义的服务启动容器：

[root@myserver wordpress]$ docker-compose up -d

创建完成后，查看相关容器的状态：

[root@myserver wordpress]$ docker-compose ps
        Name                       Command               State          Ports
-------------------------------------------------------------------------------------
wordpress_mysql_1       /docker-entrypoint.sh mysq ...   Up      3306/tcp
wordpress_wordpress_1   docker-entrypoint.sh apach ...   Up      0.0.0.0:8080->80/tcp

浏览器访问http://[Your LinuxONE IP Address]:8080，即可看到 WordPress 的页面：

Scenario Two

1. MEAN Stack 环境准备

MEANStack ：

• MongoDB
• Express.js
• AngularJS
• Node.js

实验是参考 Creating a Single Page Todo App with Node and Angular | Scotch.io 这篇文章作为示例，简单起见代码主要目录如下：

-app (Express routes and MongoDB connections)
-config (MongoDB and other config parameters)
-public (Frontend : Angular.js code, index page etc)

实验的 Github Repo 中已经准备了这部分代码，可以直接拉取到本地使用：

[root@myserver ~]$ git clone https://github.com/IBM/Cloud-Native-Workloads-on-LinuxONE
[root@myserver ~]$ cp -r Cloud-Native-Workloads-on-LinuxONE/files/mean-docker ./
[root@myserver ~]$ yum install -y tree
[root@myserver ~]$ tree mean-docker
mean-docker
├── docker-compose.yml
├── express-server
│   ├── app
│   │   ├── models
│   │   │   └── todo.js
│   │   └── routes.js
│   ├── config
│   │   └── database.js
│   ├── Dockerfile
│   ├── license
│   ├── package.json
│   ├── public
│   │   ├── index.html
│   │   └── js
│   │       ├── controllers
│   │       │   └── main.js
│   │       ├── core.js
│   │       └── services
│   │           └── todos.js
│   ├── README.md
│   └── server.js
└── README.md
8 directories, 14 files

首先修改 Angular.js 的 CDN 为国内的源：

[root@myserver ~]$ ll
total 28K
-rw-------.  1 root   root  1.4K Aug 23  2016 anaconda-ks.cfg
drwxr-xr-x   6 root   root  4.0K May 16 23:28 Cloud-Native-Workloads-on-LinuxONE
drwxr-xr-x   2 root   root  4.0K May 23  2017 docker-17.05.0-ce-rhel7.3-20170523
drwxr-xr-x  11 linadm users 4.0K May 16 23:22 htop-2.2.0
drwxr-xr-x   5 root   root  4.0K May 17 04:47 ICp-banking-microservices
drwxr-xr-x   3 root   root  4.0K May 18 23:22 mean-docker
drwxr-xr-x   2 root   root  4.0K May 16 23:10 wordpress
[root@myserver ~]$ vi mean-docker/express-server/public/index.html

然后修改高亮的部分为以下内容：

//cdn.bootcss.com/angular.js/1.2.16/angular.min.js

注意：如果之前使用docker-compose up启动过应用，则需要先重新构建镜像，再启动应用，以下是说明：

[root@myserver ~]$ cd mean-docker
[root@myserver mean-docker]$ docker-compose down  # 停止正在运行的容器
[root@myserver mean-docker]$ docker-compose build # 先重新构建镜像
[root@myserver mean-docker]$ docker-compose up    # 再基于新镜像重新启动容器

看到两个绿色的done，就可以访问:8081端口查看应用了。

重新构建镜像说明结束

查看docker-compose.yml的内容：

[root@myserver ~]$ cd mean-docker/
[root@myserver mean-docker]$ ls
docker-compose.yml  express-server  README.md
[root@myserver mean-docker]$ vim docker-compose.yml

docker-compose.yml内容如下：

version: '2' # specify docker-compose version
# Define the services/containers to be run
services:
  express: # name of the second service
    build: express-server # specify the directory of the Dockerfile
    ports:
      - "8080:8080" # specify ports forwarding
    links:
      - database
  database: # name of the third service
    image: mongo # specify image to build container from
    ports:
      - "27017:27017" # specify port forewarding

查看express-server/Dockerfile：

[root@myserver mean-docker]$ vim express-server/Dockerfile

Dockerfile内容如下：

FROM s390x/ibmnode:latest
# Create a directory where our app will be placed
RUN mkdir -p /usr/src
# Change directory so that our commands run inside this new dir
WORKDIR /usr/src
# Copy dependency definitions
COPY package.json /usr/src
# Install dependecies
RUN npm install
# Get all the code needed to run the app
COPY . /usr/src
# Expose the port the app runs in
EXPOSE 8080
# Serve the app
CMD ["npm", "start"]

注意：需要一些 Docker 基础知识，可以参考 Docker 实践简明指南

因为之前本地的8080端口被 WordPress 占用了，所以这里我们使用8081端口。

docker-compose.yml修改如下：

...
...
    ports:
      - "8081:8081" # 本地 8081 端口映射到 express 容器的 8081 端口
...
...

express-server/Dockerfile修改如下：

# Expose the port the app runs in
EXPOSE 8081
...
...
# Express listening port
ENV PORT 8081

2. 启动 MEAN Stack

在mean-docker目录下运行docker-compose up：

[root@myserver mean-docker]$ docker-compose up
Starting meandocker_database_1 ...
Starting meandocker_database_1 ... done
Starting meandocker_express_1 ...
Starting meandocker_express_1 ... done
Attaching to meandocker_database_1, meandocker_express_1
database_1  | note: noprealloc may hurt performance in many applications
express_1   |
express_1   | > node-todo@0.0.1 start /usr/src
express_1   | > node server.js
express_1   |
express_1   | App listening on port 8081

使用docker-compose -d即可在后台运行express-server

浏览器访问http://[ip of machine]:8081，即可看到你的 TODO-List App：

使用docker-compose ps命令查看启动的容器：

[root@myserver mean-docker]$ docker-compose ps
        Name                       Command               State                  Ports
----------------------------------------------------------------------------------------------------
meandocker_database_1   /bin/sh -c mongod --dbpath ...   Up      0.0.0.0:27017->27017/tcp, 28017/tcp
meandocker_express_1    npm start                        Up      0.0.0.0:8081->8081/tcp

实验二：Deploy a financial microservice

Github Repo：ICp-banking-microservices

Architecture

Step 1 - Discover and locally run the banking application

1. 获取项目代码

首先登录 Github，Fork 该实验的 Github Repo - ICp-banking-microservices 到自己账号下：

因为之后要使用 Git 的命令行工具，推荐下载 Cmder，选择Download Full，其中包含了Git for Windows：

之后运行Cmder.exe，验证 Git 是否可用：

将你 Fork 的项目git clone至本地：

git clone https://github.com/YOUR_USERNAME/ICp-banking-microservices

注意：因为我已经在 Github 上配好了SSH Key，所以选择的是Clone with SSH。未配置SSH Key使用Clone with HTTPS的链接就可以，只是在每次git push的时候要输入用户名和密码

最后在 IDE 中打开源码目录banking-application（推荐 VS Code）：

• app.js：server code
• public/index.html：client code (banking dashboard)
• public/css：Bootstrap 4.1.0
• public/js：JS 库，包括Bootstrap、JQuery、popper.js和bankingAPI
• package.json：Node .js相关依赖包
• Dockerfile：用于构建 Docker 镜像

2. 申请 banking API

首先注册一个 IBM ID。

之后前往 API Developer Portal，点击Create an account创建新用户。注意：要使用之前注册 IBM ID 的邮箱进行注册：

注册完毕后登录，在Apps选项卡下点击Create new App创建新应用：

Title输入My Banking Application即可，之后点击Submit提交：

注意：需要记录下Client ID和Client Secret，之后会用到。

之后需要申请banking API。在API Products选项卡下找到Banking Product：

点击Subscribe申请Default Plan：

选择刚才创建的应用My Banking Application：

最后在banking-application/public/js/bankingAPI.js中填入你的Client ID和Client Secret：

3. 启动 banking application

需要安装 Node.js，选择10.15.3 LTS下载安装包并安装，之后验证 Node.js 以及 npm 版本：

进入ICp-banking-microservices/banking-application目录，执行npm install：

也可以直接在 VS Code 的内建终端中操作

node app.js启动应用：

浏览器访问http://localhost:3000，即可访问应用：

随便选择一个customer ID测试，若有JSON格式的数据返回，则说明 API 可用：

4. 推送至 Github 远程仓库

git add public/js/bankingAPI.js
git commit -m "Update of bankingAPI.js"
git push origin master

注意：实际上不应该把Client ID和Client Secret这种密钥类型的数据推到 Github 上，这里为了方便实验暂时这么做，以后切勿模仿。。

Step 2 - Build and deploy a Docker image to IBM Cloud private

1. 构建 Docker 镜像

先登录你的 LinuxONE 主机实例，之后将你 Fork 后又更新的代码拉取到本地：

[root@myserver ~]$ git clone https://github.com/abelsu7/ICp-banking-microservices.git # 改成你自己的账号
Cloning into 'ICp-banking-microservices'...
remote: Enumerating objects: 42, done.
remote: Counting objects: 100% (42/42), done.
remote: Compressing objects: 100% (42/42), done.
remote: Total 771 (delta 1), reused 36 (delta 0), pack-reused 729
Receiving objects: 100% (771/771), 5.56 MiB | 0 bytes/s, done.
Resolving deltas: 100% (433/433), done.

之后需要用到banking-application目录下的Dockerfile：

FROM ibmcom/ibmnode
WORKDIR "/app"
# Install app dependencies
COPY package.json /app/
RUN cd /app; npm install; npm prune --production
# Bundle app source
COPY . /app
ENV NODE_ENV production
ENV PORT 3000
EXPOSE 3000
CMD ["npm", "start"]

具体含义略。之后使用docker build命令构建镜像：

[root@myserver ICp-banking-microservices]$ cd banking-application/
[root@myserver banking-application]$ ls
app.js  Dockerfile  package.json  public
[root@myserver banking-application]$ docker build -t "abelsu7-banking-image:latest" ./ # 改成你的用户名
...
...
Successfully built b5b7495e8495
Successfully tagged abelsu7-banking-image:latest
[root@myserver banking-application]$ docker images
REPOSITORY                         TAG                 IMAGE ID            CREATED              SIZE
abelsu7-banking-image              latest              b5b7495e8495        About a minute ago   462MB
meandocker_express                 latest              f3cf2438cdb9        5 hours ago          470MB
s390x/websphere-liberty            webProfile7         def868b21def        33 hours ago         473MB
ibmcom/ibmnode                     latest              9a87e4f94692        12 months ago        457MB
s390x/ibmnode                      latest              9a87e4f94692        12 months ago        457MB
s390x/wordpress                    latest              d3ab4dbbe59f        17 months ago        388MB
sinenomine/mongodb-s390x           latest              c23b42b446b7        20 months ago        658MB
brunswickheads/mariadb-5.5-s390x   latest              1cc1be288a3e        3 years ago          311MB

运行容器：

[root@myserver banking-application]$ docker run -p 3000:3000 abelsu7-banking-image
> banking-application@1.0.0 start /app
> node app.js
To view your app, open this link in your browser: http://localhost:3000

浏览器访问http://[LinuxOne Host IP]:3000，即可访问应用。

2. Deploy the Docker image to IBM Cloud private

利用 Jenkins 实现 CI/CD 与 DevOps，略

Step 3 - Instantiate the banking microservice from the IBM Cloud private catalog

1. Discover the Helm chart

点击 这里 注册申请 ICP，之后从 这里 登录 IBM Cloud Private：

点击右上角的 Catalog，稍等片刻（页面加载可能比较慢），找到openmplbank并点击进入：

2. 配置 Helm Chart

点击Configure：

输入Release name和Target Namespace：

• Release Name：用于部署的服务名，例如我的就是abelsu7-openmplbank
• Target Namespace：下拉可选，应该只有一个，ns开头

镜像已经指定好了，最后点击Install，完成配置，ICP 会自动部署：

点击View Helm Release，查看已部署的服务。

3. 查看应用

首先确定Deployment标签下的AVAILABLE数量为1，表示有可用的Pod，之后点击Launch，浏览器会自动跳转到分配的端口：

之后就和此前的实验一样了，只不过你的应用是部署在 ICP 上，由 Kubernetes 自动维护可用的 Pod 数量：