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コンテナ化

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コンテナ化

新しく配属されたプロジェクトで Docker や GitLab で自動リリース機能構築(CD)など、これまで触れたことのない技術が大量にあったので、それらを使用することで少しでも早くその技術に慣れ、使いこなせるようになりたかった。



どんな仕組み？


Go の bot を動かすイメージと python の bot を動かすイメージで分けている。




Dockerfile(python)


Dockerfile(Go)





ぶつかった壁とか学んだこととか

①コンテナサイズがでかい

最初はコンテナに go/python のファイルをそのまま配置して動かしていた。その際のコンテナサイズは以下。

  • Go：941MB （使用したイメージは golang:1.17）
  • python：1.59GB （使用したイメージは python:3.10）

ソースファイルをそのまま配置して実行する場合、その環境には Go/python など、実行に必要なものがインストールされている必要がある。しかし Go には build というコマンドがあり、コンパイルして実行ファイルを生成することが可能。この実行ファイルはそれ単体で動かすことができるため、対象の環境に Go がインストールされていなくても動かすことができる（build を実行する環境には必要）。
これを使用すれば、実行するコンテナに Go がインストールされている必要はないため、より軽量なコンテナイメージを使用することができる。
また、 build 時のコマンドの指定によってクロスコンパイル可能。例えば Windows 環境で build して linux 用のバイナリファイルを生成することができる。
使用するイメージを golang:1.17 から alpine:3.15 に変更した結果、イメージのサイズは 941MB から 19.6MB に減少。

python にも PyInstaller というモノがあり、これを使えばバイナリ化することは可能。しかし Go build と違って PyInstaller は python の標準機能ではない。また、クロスコンパイルはできない（これをちゃんと理解していなかったので自動リリース機能構築の際にはまった）。
PyInstaller を使ってバイナリファイルを生成し、実行環境を python:3.10 から debian:11.3 に変更（※）した結果、イメージのサイズは 1.59GB から 63.4MB に減少。
※ alpine を使えばもっと軽量化できたと思います。 debian にしたのには深い意味はありません。違う形式のモノにした方が勉強になることがあるかも？と思った程度です。

参考
Go
python



②python バイナリ化したらエラー

Pyinstaller でバイナリ化したらコンテナ起動時に以下エラー発生。

<urlopen error [SSL: CERTIFICATE_VERIFY_FAILED] certificate verify failed: unable to get local issuer certificate (_ssl.c:997)>
Traceback (most recent call last):
File "pythonscheduler.py", line 56, in <module>
File "schedule/__init__.py", line 780, in run_pending
File "schedule/__init__.py", line 100, in run_pending
File "schedule/__init__.py", line 172, in _run_job
File "schedule/__init__.py", line 661, in run
File "regularly_check/dailyCheck.py", line 461, in dailyRemind
File "regularly_check/dailyCheck.py", line 248, in tweetContentsControl
File "regularly_check/dailyCheck.py", line 83, in event_info
File "tweepy/api.py", line 3493, in media_upload
File "imghdr.py", line 16, in what
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'regularly_check/img/events/jusei_btl.png'
[7] Failed to execute script 'pythonscheduler' due to unhandled exception!

このサイトを参考に以下のコードを追加

import ssl
ssl._create_default_https_context = ssl._create_unverified_context

これで一応動くようにはなったけど、セキュリティ上はよくなさそう（参考）。
アクセスしてるのは自分の GitHub と twitter なので大丈夫だとは思うが、以下の対応の方が良さそうなので今度試してみる（参考）。

pip install --upgrade pip
pip install --upgrade certifi


これでもダメなら以下。

pip install --upgrade requests


参考


③apt？yum？？apk？？？

コンテナ化するにあたり、パッケージをインストールする際のコマンドが apt だったり yum だったり apk だったりして何が何だかわからず超混乱した。この記事を見てやっとわかったんだけど、パッケージファイル形式によってコマンドが違うのですね。。。

パッケージファイル形式ディストリビューションパッケージ管理コマンド
Red Hat形式(.rpm)Red Hat Enterprise Linux, CentOsrpm、yumコマンド
Debian形式(.deb)Debian GNU, Ubuntudpkg、APT系コマンド

apk は？？と思ったら apk は Alpine Linux で使用できるパッケージ管理コマンドだそうな（参考 ）。なるほど。
さくらインターネットでレンタルしてるサーバは CentOS なので yum。python のイメージは debian なので apt。Go のイメージは Alpine なので apk なのですね。。。
余談ですが、
yum は Yellowdog Updater Modified
apt は Advanced Package Tool
apk は Alpine Linux Package Management の略らしいです。


参考
Go




④timezone の設定の仕方がわからない

レンタルしている linux サーバの timezone は初めからJST

/etc/localtime -> ../usr/share/zoneinfo/Asia/Tokyo

自分で設定した覚えはないので多分最初からこうなっていた。このため、これまで特段何も意識せずに JST で動いていた。コンテナ化するにあたり、デフォルトは大概 UTC なので、設定を自分で変更する必要があった。

Alpine × Goの場合

この記事が凄くわかりやすいのですが、 Go は「time.FixedLocation」という関数を使用すれば、コンテナのタイムゾーンを変更しなくても、アプリ内でJSTとして扱うことはできるらしいです。「time.LoadLocation」という関数を使用した場合はコンテナ内に zoneinfo が必要です。
自作した Go の bot は time.FixedLocation を使っているので zoneinfo は不要なのですが、コンテナ内に入って何か調べる時に timezone が合ってないと混乱しそうなので合わせておきます。
timezone を変更するには、 /etc/localtime を設定したい zoneinfo に変更すればよいのですが、Alpine にはデフォルトでは zoneinfo は用意されていません。apk で tzdata パッケージをインストールする必要があります。
Dockerfile に以下コマンドを書きましょう。

RUN apk add --update --no-cache tzdata && \
cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Tokyo /etc/localtime
apk del tzdata && \

Debian × pythonの場合

Debian には初めから zoneinfo があるので、 /etc/localtime に Asia/Tokyo をコピーすることで timezone を JST に変更することが可能。
Go と違って python のスケジューラは timezone を指定していないので、実行している環境に依存している。なので Dockerfile に以下コマンドを書いて timezone を設定した。

RUN cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Tokyo /etc/localtime


参考までに、python のスケジューラのソースコードはこちら。


参考
Go, Alpine python で timezone を指定する



⑤コンテナからホストのDBにアクセス


コンテナから postgres にアクセスしようとすると以下のエラーが発生して接続できない

Traceback (most recent call last):
File "/pythonscheduler.py", line 27, in
schedule.run_pending()
File "/usr/local/lib/python3.10/site-packages/schedule/__init__.py", line 780, in run_pending
default_scheduler.run_pending()
File "/usr/local/lib/python3.10/site-packages/schedule/__init__.py", line 100, in run_pending
self._run_job(job)
File "/usr/local/lib/python3.10/site-packages/schedule/__init__.py", line 172, in _run_job
ret = job.run()
File "/usr/local/lib/python3.10/site-packages/schedule/__init__.py", line 661, in run
ret = self.job_func()
File "/account_info/record_account_info.py", line 16, in recordAccInfo
conn = psycopg2.connect(
File "/usr/local/lib/python3.10/site-packages/psycopg2/__init__.py", line 122, in connect
conn = _connect(dsn, connection_factory=connection_factory, **kwasync)
psycopg2.OperationalError: could not connect to server: Connection refused
Is the server running on host "localhost" (127.0.0.1) and accepting
TCP/IP connections on port 5432?
could not connect to server: Network is unreachable
Is the server running on host "localhost" (::1) and accepting
TCP/IP connections on port 5432?



postgres には 「pg_hba.conf」 というファイルがあり、アクセス可能な ipアドレスのリストが書かれている。

# host all all 127.0.0.1/32 trust
host all all 0.0.0.0/0 trust


また、「postgresql.conf」の listen_addresses を「'localhost'」から「'*'」に変更

listen_addresses = '*' # what IP address(es) to listen on; # comma-separated list of addresses; # defaults to 'localhost'; use '*' for all # (change requires restart) #port = 5432 # (change requires restart) max_connections = 100 # (change requires restart)

元々 localhost からのアクセスのみを許可していたが、どこからでもアクセスできるようにした。
この後 postgres を再起動したらOK

systemctl restart postgresql-9.5.service
systemctl status postgresql-9.5.service

参考


⑥PythonでOpenCVを使用する場合に必要なライブラリをinstall

コンテナ起動時に以下のエラーが発生

Traceback (most recent call last): File "/pythonscheduler.py", line 3, in from ikusei_charas import ikuseiCharas File "/ikusei_charas/ikuseiCharas.py", line 7, in import cv2 File "/usr/local/lib/python3.10/site-packages/cv2/__init__.py", line 8, in from .cv2 import * ImportError: libGL.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory

OpenCV を動かすにあたって必要なモジュール (libgl1-mesa-dev) が入っていないらしい（参考記事）。

Dockerfile に以下記述追加して解決。

RUN apt-get update && apt-get upgrade -y
RUN apt-get install -y libgl1-mesa-dev

参考




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