Kata Containers在Google Compute Engine上的安装指南

Kata Containers在Google Compute Engine上的安装指南

kata-containers Kata Containers is an open source project and community working to build a standard implementation of lightweight Virtual Machines (VMs) that feel and perform like containers, but provide the workload isolation and security advantages of VMs. https://katacontainers.io/ 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ka/kata-containers

前言

Kata Containers是一个开源容器运行时项目，它通过轻量级虚拟机提供容器隔离性。本文将详细介绍如何在Google Compute Engine(GCE)上部署Kata Containers，特别关注如何启用嵌套虚拟化这一关键技术。

技术背景

在GCE上运行Kata Containers需要利用嵌套虚拟化技术。这是因为：

1. GCE本身已经是虚拟化环境
2. Kata Containers需要在虚拟机内部再创建虚拟机
3. 需要特殊的CPU指令集支持(Intel VT-x)

准备工作

在开始安装前，请确保：

1. 已安装并配置好Google Cloud SDK
2. 拥有GCP项目操作权限
3. 了解基本的GCE操作命令

验证环境准备：

gcloud info || { echo "请先安装Google Cloud SDK"; exit 1; }

创建支持嵌套虚拟化的镜像

选择基础镜像

GCE提供多种Linux发行版镜像，建议使用最新LTS版本。查看可用镜像：

gcloud compute images list

典型输出会显示各发行版的项目和系列信息。

创建嵌套虚拟化镜像

以Ubuntu 18.04 LTS为例：

SOURCE_IMAGE_PROJECT=ubuntu-os-cloud
SOURCE_IMAGE_FAMILY=ubuntu-1804-lts
IMAGE_NAME=${SOURCE_IMAGE_FAMILY}-nested

gcloud compute images create \
    --source-image-project $SOURCE_IMAGE_PROJECT \
    --source-image-family $SOURCE_IMAGE_FAMILY \
    --licenses=https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/vm-options/global/licenses/enable-vmx \
    $IMAGE_NAME

关键参数说明：

• --licenses：添加enable-vmx许可证，这是启用嵌套虚拟化的关键
• IMAGE_NAME：自定义镜像名称

验证镜像配置

检查镜像是否包含VMX支持：

gcloud compute images describe $IMAGE_NAME

确认输出中包含：

licenses:
  - .../enable-vmx

创建测试实例

启动VMX支持的实例

gcloud compute instances create \
    --image $IMAGE_NAME \
    --machine-type n1-standard-2 \
    --min-cpu-platform "Intel Broadwell" \
    kata-testing

参数说明：

• --min-cpu-platform：确保使用支持VT-x的CPU平台
• n1-standard-2：建议至少2vCPU

验证VMX支持

连接到实例并检查：

gcloud compute ssh kata-testing

# 在实例内执行
[ -z "$(lscpu|grep GenuineIntel)" ] && { echo "需要Intel CPU"; exit 1; }

安装Kata Containers

安装步骤与物理机相同，主要包括：

1. 添加Kata Containers软件源
2. 安装kata-runtime和相关组件
3. 配置容器引擎(如Docker)使用kata-runtime

具体安装方法请参考Kata Containers官方安装文档。

(可选)创建Kata预装镜像

为方便后续使用，可创建已安装Kata的镜像：

gcloud compute instances stop kata-testing
gcloud compute images create \
    --source-disk kata-testing \
    kata-base

注意事项

1. 嵌套虚拟化会增加约10%的性能开销
2. 建议使用较新的Intel CPU平台(Broadwell或更新)
3. 某些GCE区域可能不支持嵌套虚拟化
4. 内存分配应考虑Kata虚拟机的额外需求

总结

本文详细介绍了在GCE上部署Kata Containers的全过程，重点解决了嵌套虚拟化的配置问题。通过创建支持VMX的镜像并验证CPU特性，为Kata Containers提供了必要的虚拟化支持环境。这种部署方式结合了云计算的弹性与Kata Containers的安全隔离特性，适合需要强隔离保障的容器化应用场景。

kata-containers Kata Containers is an open source project and community working to build a standard implementation of lightweight Virtual Machines (VMs) that feel and perform like containers, but provide the workload isolation and security advantages of VMs. https://katacontainers.io/ 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ka/kata-containers