COSCUP 2016 Workshop: 用 Docker 架設班級 git-it 練習環境

用 Docker 架設
班級 git-it 練習環境
By 和風信使 ( @taichunmin )

投影片 http://goo.gl/3aHqNd
原檔 https://goo.gl/EiUL61
等等會有一些程式碼
在投影片上面不容易複製
建議可以在原檔複製

偶然之間
得知有 git-it
這套教學軟體

除了要在終端機下
實機操作 git

但是社團跟系上借的
電腦教室

而且電腦教室的網路
所有人一起抓軟體時

於是希望
可以省掉 git-it 安裝

還希望能有即時成績看板
ACM 中毒

使用 docker 架設 git-it 環境

以下是我用過的虛擬主機
DigitalOcean
Create Droplet → One-click Apps →
Docker 1.x.x on 14.04
AWS EC2
Ubuntu Server 14.04 LTS (HVM) →自己安裝 Docker

如果你需要安裝 Docker
官方 Linux 安裝腳本
Ubuntu
其他版本
如果你用 DigitalOcean 的 Docker 1.x.x on 14.04
就可以跳過啦。
“
“

實做時間
請大家完成到可成功測試 Docker
sudo service docker start
sudo docker run hello-world

接下來我們
要來寫 Docker le

Docker le 包含創建映像檔所
需要的全部指令。
我們可以使用 docker build 指
令來創建映像檔。
通過減少映像檔和容器的創建
程序來簡化部署。

先來看幾個
Docker le 的訣竅

撰寫 Docker le 訣竅
1. 先開一個基礎的容器
# 開啟一個基礎的 ubuntu:14.04 指令
sudo docker run -ti ubuntu:14.04 /bin/bash
2. 按照安裝教學安裝一次
3. 將指令改成 non-interactive (不須互動，自動安裝)
4. 再把指令複製到 Docker le

git-it 安裝教學
https://github.com/jlord/git-
it/blob/master/original-readme.md

系統更新
sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
non-interactive
apt-get update -qq
apt-get upgrade -y

git-it 需求
Git
Node.js
純文字編輯器 (Text Editor)
英文語系 (English locales)

git 安裝
sudo apt-get install git
non-interactive
apt-get install -y git

Node.js & npm 安裝
sudo apt-get install nodejs npm
# 由於 git-it 預設使用 node 執行，故須 link
sudo ln -s /usr/bin/nodejs /usr/bin/node
non-interactive
apt-get install -y nodejs npm
ln -s /usr/bin/nodejs /usr/bin/node

純文字編輯器 (Text Editor)
sudo apt-get install vim nano
non-interactive
apt-get install -y vim nano

git-it 安裝
sudo npm install -g git-it
non-interactive
npm install -g git-it

Docker le 小結
FROM ubuntu:14.04
RUN apt-get update -qq
RUN apt-get upgrade -y
RUN apt-get install -y git nodejs npm vim nano
RUN ln -s /usr/bin/nodejs /usr/bin/node
RUN npm install -g git-it

該怎麼讓學員
進到自己的蘿蔔坑呢

一台主機上有很多個 client

不能讓學員
從 host 進入 client
r m - r f /

然後再把
每個 client 的 SSH 埠

Docker 容器
通常預設沒有 ssh

架設 ssh 教學
Docker 官方範例 https://goo.gl/edqX2W

Docker le 小結
# ... 略
RUN apt-get install -y openssh-server
RUN mkdir /var/run/sshd
RUN echo 'root:git-it' | chpasswd
RUN sed -i 's/PermitRootLogin without-password/PermitRootLogin y
RUN sed 's@sessions*requireds*pam_loginuid.so@session optional
EXPOSE 22
CMD ["/usr/sbin/sshd", "-D"]

你的 Docker le
已經足以練習 git-it

一次面對一個班級的時候
還是有很多問題

該怎麼快速開很多 client?

安裝 docker-compose
請注意 Docker Compose 的版本。
curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.8.
chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
docker-compose --version
參考網址
1. https://docs.docker.com/compose/install/
2. https://github.com/docker/compose/releases
“
“

docker-compose.yml
version: '2'
services:
client:
build: client/
ports:
- "22"
YML 的縮行很重要“ “

開多台 client
可自由指定數量
sudo docker-compose up -d
sudo docker-compose scale client=5

設定 swap (建議)
如果開的機器 RAM 較小，則建議手動新增 swap 以供
Docker 使用。
https://www.digitalocean.com/community/tutorial
s/how-to-add-swap-on-ubuntu-14-04

該怎麼指派
SSH PORT 給學員?

查詢 port forwarding 列表
docker-compose ps
Name Ports
----------------------------------------------------------------
gititcoursedocker_client_1 0.0.0.0:32794->22/tcp
scoreboard 0.0.0.0:22000->22/tcp, 0.0.0.0:80->80

client 的密碼
所有人都知道
該怎麼辦?

強制登入後更改密碼
在 Docker le 加上
RUN chage -d 0 root

實做時間
使用 SSH 進入 client
登入後立即要求更改 root 密碼
輸入 git-it 後進入選題選單

接下來是比較進階的主題

scoreboard
能幫助我們什麼呢?

scoreboard 能幫我們...
顯示 client 的 SSH PORT
顯示哪個 client 還沒有人使用
顯示學員的名字
顯示學員的解題數
使用網頁公開資料

scoreboard 該怎麼用程式
抓取 client 的 SSH PORT?

先幫 client 的 Docker le 加上
LABEL
# Dockerfile
LABEL role="git-it-client"

使用 LABEL 進行過濾
在 Docker Remote API 文件範例
curl http://host/containers/json?filters={"label":["role=git-it-
docker ps 範例
docker ps --filter "label=role=git-it-client" --format '"{{.ID}}

接下來是 client 的回報程式

client 回報是否有人使用
1. 查詢登入密碼是否已被更改
OWNED=`[ "never" = "$(chage -l root | grep 'Password expires' |
2. client 定期 (cron) 回報給 scoreboard

client 回報學員的名字
git-it 的題目會要求幫 git 設定使用者的名字和 GitHub
的帳號，所以直接抓 git 的 user.name 和 user.username
就好了。
NAME=`git config --global user.name || hostname`
GITHUB=`git config --global user.username || echo ''`

顯示學員的解題數
git-it 會把解題數存放在
~/.config/git-it/completed.json
COMPLETED=`test -r /root/.config/git-it/completed.json && cat /r

client 需安裝 curl
sudo apt-get install curl
non-interactive
apt-get install -y curl

回報資料給 scoreboard
#!/bin/bash
COMPLETED=`test -r /root/.config/git-it/completed.json && cat /r
MID=`hostname`
NAME=`git config --global user.name || hostname`
GITHUB=`git config --global user.username || echo ''`
OWNED=`[ "never" = "$(chage -l root | grep 'Password expires' |
curl
--data-urlencode "completed=${COMPLETED}"
--data-urlencode "mid=${MID}"
--data-urlencode "name=${NAME}"
--data-urlencode "github=${GITHUB}"
--data-urlencode "owned=${OWNED}"
http://scoreboard/completed/update

為什麼剛剛的回報程式
可以用 scoreboard 當作主機?

因為 Docker 的 LINK
會很貼心的幫我們設定
DNS 解析 /etc/hosts

於 client 中
架設 crontab 定期回報

撰寫 /etc/crontab
每分鐘回報 client 的資料給 scoreboard，以 root 身份
執行。
* * * * * root /usr/bin/scoreboard-reporter.sh >> /dev/null 2>&1

client Docker le 加入 cron
參考 https://github.com/aptible/docker-cron-
example
RUN apt-get -y install rsyslog
ADD crontab /etc/crontab
ADD client-start.sh /usr/bin/client-start.sh
ADD scoreboard-reporter.sh /usr/bin/scoreboard-reporter.sh
RUN chmod +x /usr/bin/client-start.sh
RUN chmod +x /usr/bin/scoreboard-reporter.sh
RUN touch /var/log/cron.log

client 啟動腳本
由於我們需要執行的程式已經超過一個了，為了避免
Docker le 的 CMD 指令太過複雜，所以我們要開新
client 要執行的指令都寫在 client-start.sh
#!/bin/sh
# client-start.sh
sleep 5
rsyslogd
cron
/usr/sbin/sshd # 刪掉 -D 參數
/usr/bin/scoreboard-reporter.sh # 開機時先回報一次
tail -F /var/log/syslog /var/log/cron.log

修改 Docker le CMD 指令
# 要把舊的刪除，因為只有最後一個 CMD 有效
CMD /usr/bin/client-start.sh

實作時間
請參考 https://github.com/taichunmin/git-it-
course-docker/tree/master/client
client 完成到可以回報資料給 scoreboard

scoreboard
scoreboard Docker le

主要接收 client 的回報
還會去跟 Docker Remote API
取得每個 client
所對應的 PORT

單純就是一個 HTTP Server

由於不是每個人都會 PHP
所以就不深入談了

我已經事先把 scoreboard
build 到 Docker Hub

可以直接用 Docker Hub
來寫 docker-compose.yml

scoreboard 的
docker-compose.yml

version: '2'
services:
scoreboard:
# build: scoreboard/
image: taichunmin/git-it-course-docker:scoreboard
ports:
- "80:80"
- "22000:22"
container_name: scoreboard
volumes:
- /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock
port 80 是網頁伺服器
port 22 是 SSH，為了方便就固定對應到 22000
設定了 container_name 可以避免誤開多台
設定 volumes 可以讓 scoreboard 存取 Remote API

須開放 Docker Remote API
給 scoreboard

開放 Docker Remote API
利用 Volumes
version: '2'
services:
scoreboard:
# 省略
volumes:
- /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock

然後我們需要修改 client 的
docker-compose.yml

version: '2'
services:
client:
build: client/
ports:
- "22"
links:
- scoreboard
depends_on:
- scoreboard
讓 docker-compose 自動對應 port 22 出來
LINK 到 scoreboard，讓 client 可以回報資料
depends_on 讓 docker-compose 確保有 scoreboard

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