1. Drei Unbuntu VMs erstellen

Wir benötigen für einen hochverfügbaren MicroK8s Cluster mindestens 3 Nodes. Wir nutzen das Tool multipass um diese auf unserem Host-System (z.B. MacOS) anzulegen:

# Installieren können wir multipass unter MacOS über Homebrew
brew install --cask multipass

# zuerst erstellen wir nun unsere Master-Node
multipass launch -m 4Gb -n master

# und dann die beiden Slave-Nodes
multipass launch -m 4Gb -n slave1
multipass launch -m 4Gb -n slave2

Wir sollten den einzelnen Nodes mindestens 4GB Arbeitsspeicher zuweisen, damit unser Cluster richtig funktionieren kann.

2. MicroK8s auf allen Nodes installieren

Als nächstes müssen wir MicroK8s auf allen unseren soeben erstellten Nodes installieren. MicroK8s läßt sich ganz einfach als Snap Paket mit allen Abhängigkeiten installieren.

Am besten nutzen wir dazu 3 separate Terminal-Fenster, oder verwenden tmux, damit wir dies parallel durchführen können.

# wir verbinden uns mit der master Node und installieren dort microk8s
multipass shell master
sudo snap install microk8s --classic

# dann müssen wir noch ein paar Rechte setzen (auf allen Nodes wiederholen)
sudo usermod -a -G microk8s ubuntu
sudo chown -f -R ubuntu ~/.kube
# nun einmal aus der Shell ausloggen und wieder verbinden

# damit wir wissen, wann die Node bereit steht, können wir folgenden Befehl verwenden
microk8s status --wait-ready

# das selbe wiederholen wir auf den einzelnen slaves
multipass shell slave1
sudo snap install microk8s --classic
microk8s status --wait-ready

multipass shell slave2
sudo snap install microk8s --classic
microk8s status --wait-ready

3. Multi-Node Cluster erstellen

Nachdem alle unsere Nodes hochgefahren sind und sich initialisiert haben, können wir diese zu einem Cluster verbinden.

Dazu führen wir folgende Befehl für jede Node die wir hinzufügen wollen auf unserer master Node aus:

# auf unserer Master-Node ausführen
microk8s add-node

# wir bekommen dann folgende Ausgabe
Join node with:
microk8s join ip-172-31-20-243:25000/DDOkUupkmaBezNnMheTBqFYHLWINGDbf

If the node you are adding is not reachable through the default interface 
you can use one of the following:
microk8s join 10.1.84.0:25000/DDOkUupkmaBezNnMheTBqFYHLWINGDbf
microk8s join 10.22.254.77:25000/DDOkUupkmaBezNnMheTBqFYHLWINGDbf

Wir können nun die Join-Befehle kopieren und diese auf den einzelnen Slave-Nodes ausführen:

# ersten Join-Befehl auf slave1 ausführen
microk8s join ip-172-31-20-243:25000/DDOkUupkmaBezNnMheTBqFYHLWINGDbf

# nächsten Join-Befehl auf slave2 ausführen
microk8s join ip-172-31-20-243:25000/7972409d9f18aa049ec5db65571b0c4b

Auf unserer Master-Node können wir nun mit folgenden Befehl abfragen, ob sich die Slave-Nodes erfolgreich verbunden haben und der Cluster steht:

# auf dem master ausführen
watch microk8s kubectl get no

# wenn alles fertig ist, sollte es etwa so aussehen
Every 2.0s: microk8s kubectl get no                                                                                                                                                                                                             master: Fri Feb  5 18:44:10 2021

NAME     STATUS   ROLES    AGE     VERSION
slave1   Ready    <none>   7m10s   v1.20.1-34+e7db93d188d0d1
slave2   Ready    <none>   107s    v1.20.1-34+e7db93d188d0d1
master   Ready    <none>   12m     v1.20.1-34+e7db93d188d0d1

Wir nutzen hier den watch Befehl, damit wir nicht immerzu erneut unsere Abfrage eingeben müssen, bis sich alle Nodes verbunden haben.

Mit ctrl-c können wir den watch-Befehl abbrechen und starten unseren frischen MicroK8s Cluster zu nutzen.

4. Alles wieder löschen

Wenn wir genug haben von unserem Test-Cluster, können wir die ganzen Nodes wieder löschen.

# schauen, welche VMs laufen
multipass list

Name                    State             IPv4             Image
master                  Running           192.168.64.4     Ubuntu 20.04 LTS
slave1                  Running           192.168.64.5     Ubuntu 20.04 LTS
slave2                  Running           192.168.64.6     Ubuntu 20.04 LTS

# alles stoppen und löschen
multipass stop --all
multipass delete --all
multipass purge

Von Hause aus ist ein Chromebook nicht mehr als ein Chrome Browser mit ein paar erweiterten Funktionen. Jedoch eignet es sich kaum für entwicklungstechnische Aufgaben. Es ist zwar nicht unmöglich, auf einem Chromebook zu programmieren, aber man stößt schnell an die Grenzen.

Auch ich habe mir dazu längere Zeit Gedanken gemacht und einiges ausprobiert. So habe ich zum Beispiel den (jetzt leider eingestellten) Service von Nitrous.io genutzt, um auf einer externen Virtuellen Maschine und mit einem Editor in einem Browser zu arbeiten. Aber man ist von den externen Anbietern abhängig, es kommen regelmäßige Kosten auf einen zu und wenn man Pech hat, wird der Service irgendwann einfach eingestellt - wie in diesem Fall geschehen.

Es musste also eine bessere Möglichkeit gefunden werden. Zum Glück ist es mittlerweile relativ einfach möglich, Linux parallel zu Chrome OS laufen lassen. Und unter Linux kann man dann leicht eine Entwicklungsumgebung einrichten und nutzen.

Hier stelle ich euch vor, welche Schritte man durchführen muss und auf welche Schwierigkeiten man stoßen kann.

Chromebook in den Developer Modus schalten

Damit man Linux auf einem Chromebook nutzen kann, muss dieses zuerst in den Developer Modus geschaltet werden. Wie dies geschieht, kann von Chromebook zu Chromebook unterschiedlich sein.

Auf chromium.org gibt es hierfür für die meisten Modelle eine entsprechende Anleitung.

Ich selber verwende das Acer C740 welches sich durch Drücken der Tasten Escape und Refresh und dann auf Power in den Developer Mode versetzten lässt. (Achtung! Nur Refresh und Power setzt das Chromebook in den Werkszustand zurück!) Bitte beachtet auch, dass dieser Vorgang alle Daten auf eurem Chromebook löscht und das System komplett neu einrichtet!

Crouton herunterladen

Im nächsten Schritt müssen wir Crouton herunterladen. Hierbei handelt es sich um ein Programm, mit dem sich verschiedene Linux Chroot Umgebungen installieren lassen. Es ist somit also auch möglich, mehrere verschiedene Linux Systeme nebeneinander betreiben zu können.

Dazu einfach die Datei herunterladen oder auf der Seite von Crouton den entsprechenden Link suchen.

Ubuntu Trusty mit XFCE Windowmanager installieren

Nun müssen wir mit der Tastenkombination Strg + Alt + T ein Terminal öffnen. In diesem Terminal wird die Chrome OS Developer Shell (crosh) ausgeführt. Hier geben wir dann folgenden Befehl ein:

crosh> shell
chronos@localhost / $

Nun können wir Crouton aus dem Downloads Ordner heraus ausführen und Ubuntu Trusty mit dem Window Manager XFCE installieren:

sudo sh ~/Downloads/crouton -r trusty -t xfce

Dieser Vorgang dauert etwas länger. Es werden alle benötigten Linux Bibliotheken heruntergeladen und installiert. Wenn alles fertig ist, können wir die Chroot Umgebung starten.

Ubuntu starten

Mit folgendem Befehl starten wir Ubuntu:

sudo enter-chroot

Damit kommen wir in die Shell von Ubuntu. Auch wenn XFCE ein netter Window Manager ist, möchte ich doch lieber einen einfach zu bedienenden und performanten Tiling Window Manager wie i3 nutzen. Diesen können wir direkt gleich installieren:

sudo apt-get install i3

XFCE starten und i3 einrichten

Wir können an dieser Stelle die Shell mit Strg + D wieder schließen und XFCE starten:

sudo startxfce4

Wir rufen dann im Menü 'Session and Startup' die Einstellungen 'Application Autostart' auf und fügen mit '+ Add' einen neues Kommando mit folgenden Werten hinzu:

• Name: i3
• Description: i3
• Command: /usr/bin/i3

Dann gehen wir zu 'Session and Startup > Session' wählen alle Einträge die xfce enthalten aus und schließen diese indem wir auf 'Quit program' klicken. Danach speichern wir die Session und starten die Chroot Umgebung neu.

i3 sollte jetzt automatisch starten und funktionsfähig sein.

Warum ein Window Manager wie i3?

Warum nutzen wir nicht einfach die normale Shell von Ubuntu, sondern installieren einen Window Manager? Aber der Vorteil liegt klar auf der Hand. Mit i3 können sehr leicht mehrere Shells geöffnet und positioniert werden, auch in verschiedenen Workspaces. Außerdem können grafische Programme wie Firefox oder auch der Atom Editor geöffnet werden. Gerade dies ist wichtig, wenn wir komfortabel unseren Code eingeben und bearbeiten wollen.

Das System lässt sich einfach individuell anpassen und erweitern. Ihr wollte ein anderes Hintergrundbild? Oder Ruby, Node oder ähnliche Dinge installieren? Die Möglichkeiten sind praktisch unendlich.

Hier findet ihr drei sehr gute Einführungsvideos zu i3.

Ich hoffe ich konnte euch zeigen, welche Möglichkeiten in eurem Chromebook stecken. Wenn Ihr Fragen habt, stellt diese einfach in den Kommentaren.

Ruby on Rails hingegen ist derzeit eines der populärsten und produktivsten OpenSource Frameworks, mit dem sich sehr schnell umfangreiche Webanwendungen erstellen lassen. Wer schon damit gearbeitet hat, weiß wieviel Spaß es machen kann.

Ruby selbst ist eine Scriptsprache, wie z.B. auch PHP eine Scriptsprache ist. Ruby wurde jedoch von Grund auf mit dem Ziel entwickelt, leicht verständlich zu sein und eine schnelle Entwicklung damit zu ermöglichen.

Ubuntu für Rails vorbereiten

Damit wir das Rails Framework unter Ubuntu 11.10 verwenden können, müssen wir zuerst Ruby installieren. Von Haus aus ist Ubuntu noch nicht mit Ruby ausgestattet, jedoch läßt sich dieses (und auch andere Programmiersprachen) sehr leicht nachträglich installieren.

Hierzu muss man wissen, dass es verschiedene Versionen von Ruby gibt. Ältere Versionen von Ruby on Rails haben hauptsächlich auf die Ruby Version 1.8.7 gesetzt. Die neusten Ruby on Rails Versionen ab 3.0 verwenden jedoch bevorzugt Ruby Version 1.9.2. Um unser System also für die Zukunft vorzubereiten, werden wir auf den Ruby Versions Manager (RVM) setzen, mit dem es möglich ist jede beliebige Ruby Version zu installieren und auch bequem zwischen diesen zu wechseln.

Damit wir RVM installieren können, müssen wir zuerst ein paar Abhängigkeiten installieren:

sudo apt-get install git
sudo apt-get install curl

Git benötigen wir, weil die meisten Ruby on Rails Projekte und Erweiterungen ihre Sourcen mit Git verwalten. Und curl brauchen wir, um mit dem folgenden Befehl RVM zu installieren:

bash < <(curl -s https://rvm.beginrescueend.com/install/rvm)

Nachdem dies ausgeführt wurde, bekommen wir noch ein paar Hinweise vom RVM Entwickler, wie wir damit umgehen können. Unter anderem wird auch noch darauf hingewiesen, dass folgende Abhängigkeiten installiert werden sollten, bevor man damit beginnen kann, ein oder mehrere Ruby Versionen zu installieren:

sudo apt-get install build-essential openssl libreadline6 libreadline6-dev curl git-core zlib1g zlib1g-dev libssl-dev libyaml-dev libsqlite3-0 libsqlite3-dev sqlite3 libxml2-dev libxslt-dev autoconf libc6-dev ncurses-dev automake libtool bison subversion

Nun sollte man das Terminal einmal schließen und wieder ein neues Terminal öffnen und mit folgenden Befehl überprüfen, ob RVM richtig installiert wurde:

type rvm | head -1

Wird hier jetzt 'rvm is a function' zurückgegeben, ist alles in Ordnung und wir können damit beginnen, unsere benötigte Ruby Version zu installieren.

Ruby 1.9.2 auf Ubuntu installieren

Abhängig davon, welche Ruby on Rails Version wir nutzen wollen, können wir nun die entsprechende Ruby Version installieren. Dies ist mit dem RVM Befehlt mehr als einfach. Gehen wir davon aus, dass wir Ruby on Rails 3.1 (also die aktuelle Version) installieren wollen, können wir so Ruby 1.9.2 installieren:

rvm install 1.9.2

Nach ein paar Minuten ist dann Ruby installieret. Beachten sollte man hierbei jedoch unbedingt, dass alles was man mit RVM macht ohne den sudo Befehlt ausgefürt werden muss! Warum dies so ist und weitere wichtige Nutzungshinweise erhaltet ihr in der RVM Dokumentation.

Um nun die installierte Ruby Version nutzen zu können, muss man sie mit dem folgenden Befehl aktivieren:

rvm use 1.9.2

Jetzt kann man überprüfen, welche Ruby Version installiert ist:

ruby -v

Ruby on Rails auf Ubuntu installieren

Nachdem nun alle notwendigen Vorbereitungen abgeschlossen sind, können wir damit beginnen die aktuelle Rails Version zu installieren. Rails und andere benötigte Packete werden mit dem RubyGems Package Manager installiert. Dieser wurde zum Glück auch schon automatisch von RVM mit installiert. Wir brauchen also nur noch folgendes auszuführen:

gem install rails

und schon wurde Ruby on Rails erfolgreich installiert. Auch hier ist wieder zu beachten, dass alle RubyGems ohne den sudo Befehl installiert werden.

JavaScript Runtime installieren

In der aktuellen Rails Version 3.1.1 gibt es noch eine weitere Abhängigkeit, welche man beachten muss. Rails benötigt hier nämlich eine im System installierte JavaScript Runtime um bestimmte Funktionen ausführen zu können. Am einfachsten und problemlosesten konnte ich dieses Problem bei mir beheben, indem ich Node.js installiert habe:

sudo apt-get install nodejs

Ruby on Rails testen

Jetzt wo alles installiert ist, können wir schnell noch ein Testprojekt mit Rails erstellen:

rails new test_app
cd test_app
rails server

und uns dies im Browser aufrufen:

http://localhost:3000

Fertig ist unsere Ruby on Rails installation auf Ubuntu.

Die hier genannten Installationsschritte mögen sich mit denen auf anderen Ubuntu Versionen oder anderen Linux System unterscheiden.