মডিউল ৩: Container = Linux Process (Runtime Reality)

এই একটা concept বুঝলে ৯০% প্রোডাকশন সমস্যা নিজে solve করতে পারবে: Container কোনো ছোট VM না — এটা একটা isolated Linux process।

সময়: ~৬০ মিনিট | আগে দরকার: মডিউল ২

এই মডিউল শেষে তুমি পারবে

Skill	মানে কী
PID 1 ব্যাখ্যা	container হঠাৎ exit করলে কারণ ধরতে পারা
Signal handling	`docker stop`-এ ডেটা না হারিয়ে graceful shutdown
Resource limit	memory/CPU limit দিয়ে VPS-কে বাঁচানো
OOM debug	”container মরে গেল কেন?” — উত্তর দেওয়া
Health check + restart policy	নিজে থেকে সেরে ওঠা সেটআপ

১. Container Reality (এক নজরে)

কনসেপ্ট	বাস্তবতা	প্রোডাকশনে Impact
Container	Isolated Linux process	VM না, lightweight
PID 1	Container-এর main process	এটা মরলে container মরবে
Signal	Process control mechanism	Graceful shutdown-এর জন্য must
Memory Limit	Resource constraint	OOM kill থেকে বাঁচায়

Linux Process Model (যতটুকু দরকার)

Linux-এ প্রতিটি চলমান প্রোগ্রাম একটি process, যার একটি PID আছে।
Fork: এক process আরেকটি child process তৈরি করে।
Signal: process-কে বার্তা পাঠানোর উপায় (থামো, রিলোড করো, মরে যাও)।
Isolation: Docker কার্নেলের namespace (আলাদা PID/network/mount view) আর cgroup (CPU/RAM কোটা) ব্যবহার করে — এই দুটোই container বানায়।


হোস্টে দেখতে:                    container-এর ভেতরে দেখতে:
PID 4821  /app/server            PID 1  /app/server
   ↑ একই প্রসেস, শুধু আলাদা namespace-এ আলাদা PID

Container-এর ভেতরে rm -rf / করলে container-এর filesystem যাবে, হোস্টের কিছু হবে না — এটাই mount namespace-এর কাজ।

২. PID 1 (সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ)


PID 1 exits  →  Container stops

Container-এ যে প্রসেস প্রথমে চালু হয় সেটাই PID 1। এটি container-এর জীবন-মৃত্যু নিয়ন্ত্রণ করে।

প্রোডাকশন প্যাটার্ন


# ❌ খারাপ - Shell as PID 1 (shell signal forward করে না)
CMD ./app
 
# ✅ ভালো - App নিজেই PID 1 (exec form)
CMD ["./app"]
 
# ✅ সেরা - init system দিয়ে (zombie reaping)
RUN apk add --no-cache tini
ENTRYPOINT ["/sbin/tini", "--"]
CMD ["./app"]

🔑 Exec form vs shell form: CMD ./app (shell form) আসলে /bin/sh -c "./app" চালায় — তখন PID 1 হয় sh, যে SIGTERM তোমার অ্যাপে পাঠায় না। ফলে docker stop graceful হয় না, ১০ সেকেন্ড পরে SIGKILL। সবসময় JSON array (exec) form লেখো।

Zombie Process Problem

Without Init	With Init (tini)
Zombie process জমতে থাকে	ঠিকভাবে reap হয়
Memory leak হতে পারে	Clean shutdown
❌ Production risk	✅ Production safe

কখন tini লাগবে: অ্যাপ যদি child process spawn করে (shell script, ffmpeg, cron-জাতীয় কাজ)। সহজ পথ: docker run --init ...।
কখন লাগবে না: একক Go binary যা কোনো child বানায় না।

৩. Signal Handling (Graceful Shutdown)


docker stop  ──SIGTERM──▶  App (১০ সেকেন্ড সময়)  ──না থামলে──▶ SIGKILL (জোরে মারা)

Signal	ধরন	Handle করা যায়?	কখন আসে
SIGTERM	Graceful	✅ হ্যাঁ	`docker stop`
SIGKILL	Force	❌ না	timeout-এর পরে
SIGINT	Interrupt	✅ হ্যাঁ	Ctrl+C (লোকাল)

Graceful shutdown না থাকলে: চলমান HTTP request কেটে যায়, DB transaction অসম্পূর্ণ থাকে, message queue-তে ack যায় না।

Go উদাহরণ (প্রোডাকশন)


func main() {
    server := &http.Server{Addr: ":8080"}
 
    stop := make(chan os.Signal, 1)
    signal.Notify(stop, syscall.SIGTERM, syscall.SIGINT)
 
    go server.ListenAndServe()
 
    <-stop // SIGTERM-এর জন্য অপেক্ষা
 
    // চলমান request শেষ করার সুযোগ দাও
    ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 30*time.Second)
    defer cancel()
    server.Shutdown(ctx)
}

Node.js উদাহরণ


process.on('SIGTERM', () => {
    server.close(() => {
        console.log('Server closed');
        process.exit(0);
    });
    setTimeout(() => process.exit(1), 30000); // ৩০ সেকেন্ড পরে জোর করে
});


# stop timeout বাড়াও, যদি shutdown-এ সময় লাগে
docker stop -t 30 api

৪. Resource Limits (প্রোডাকশনে বাধ্যতামূলক)

limit না দিলে একটি container পুরো VPS-এর RAM খেয়ে ফেলতে পারে — তখন হোস্টের OOM killer যে কোনো প্রসেস মারে, এমনকি তোমার ডাটাবেস।


# ❌ খারাপ - কোনো limit নেই
docker run myapp
 
# ✅ ভালো
docker run -m 512m myapp
 
# ✅ সেরা - limit + reservation
docker run --memory 512m --memory-reservation 256m --cpus 1 myapp


docker run --cpus 2 myapp     # সর্বোচ্চ ২ CPU
docker run --cpus 0.5 myapp   # অর্ধেক CPU

প্রোডাকশন শুরু করার মান

Service Type	Memory	CPU	কারণ
Web API	512MB – 1GB	1–2	স্ট্যান্ডার্ড
Worker	256MB – 512MB	0.5–1	ব্যাকগ্রাউন্ড
Database	2GB – 4GB	2–4	ভারী লোড

এগুলো শুরুর বিন্দু। docker stats দেখে আসল ব্যবহারের ~১.৫x সেট করো।

৫. OOM Killer (“container হঠাৎ মরে গেল”)


Memory Usage > Memory Limit  →  OOM Killer  →  Container Killed (exit code 137)


# OOM-এ মরেছে কিনা
docker inspect api --format '{{.State.OOMKilled}} {{.State.ExitCode}}'
 
# কার্নেল লগে প্রমাণ
dmesg | grep -i oom
 
# live মনিটর
docker stats api

Exit code	মানে
`0`	স্বাভাবিকভাবে শেষ
`1`	অ্যাপ error দিয়ে exit
`137`	SIGKILL — সাধারণত OOM বা stop timeout
`143`	SIGTERM — graceful stop

সমাধান (compose-এ)


services:
  app:
    image: myapp:1.4.2
    deploy:
      resources:
        limits:
          memory: 512M
        reservations:
          memory: 256M

Go-specific: container limit ৫১২MB হলে GOMEMLIMIT=450MiB সেট করো — GC আগেভাগে চালু হবে, OOM-এর আগেই মেমরি ছাড়বে।

৬. Container Lifecycle ও Restart Policy


Created ──▶ Running ──▶ Stopped ──▶ Removed
              │  ▲
              ▼  │
           Restarting

Policy	আচরণ	প্রোডাকশন
`no`	কখনো restart না	❌ শুধু টেস্টিং
`on-failure`	error হলে restart	✅ stateless অ্যাপ
`always`	সবসময় restart (ম্যানুয়াল stop-এর পরেও reboot-এ ওঠে)	⚠️ সমস্যা ঢেকে ফেলে
`unless-stopped`	তুমি নিজে না থামালে restart	✅ সেরা পছন্দ


docker run -d \
  --name api \
  --restart unless-stopped \
  -m 512m --cpus 1 \
  myapp:1.4.2

⚠️ Restart loop: container বারবার crash করে restart হলে docker ps দেখাবে “Restarting”। তখন docker logs দেখা ছাড়া উপায় নেই — restart policy সমস্যা লুকিয়ে ফেলে, সমাধান করে না।

৭. Health Check

Restart policy শুধু crash ধরে। কিন্তু process বেঁচে আছে অথচ request নিচ্ছে না (deadlock, DB pool শেষ) — সেটা ধরতে health check লাগে।

Dockerfile-এ


HEALTHCHECK --interval=30s --timeout=3s --start-period=40s --retries=3 \
  CMD wget --spider -q http://localhost:8080/health || exit 1

`docker run`-এ


docker run -d \
  --health-cmd='curl -f http://localhost:8080/health || exit 1' \
  --health-interval=30s \
  --health-timeout=3s \
  --health-retries=3 \
  myapp


docker inspect api --format '{{.State.Health.Status}}'
# healthy | unhealthy | starting

প্যারামিটার	মানে	টিপ
`--interval`	কত পর পর চেক	৩০s সাধারণত যথেষ্ট
`--timeout`	কত সেকেন্ড অপেক্ষা	অ্যাপের p99 latency-র বেশি
`--start-period`	বুট হওয়ার grace time	migration চললে বাড়াও
`--retries`	কতবার fail = unhealthy	৩

📌 নোট: Docker নিজে unhealthy container restart করে না (Swarm/K8s করে)। কিন্তু compose-এ depends_on: condition: service_healthy কাজে লাগে (মডিউল ৭)।

৮. Debugging Playbook


# চলছে কি?
docker ps -a
 
# কী বলছে?
docker logs --tail 200 -f api
 
# কেন থামল?
docker inspect api --format '{{.State.Status}} exit={{.State.ExitCode}} oom={{.State.OOMKilled}}'
 
# রিসোর্স খাচ্ছে কত?
docker stats --no-stream
 
# ভেতরে কী প্রসেস চলছে?
docker top api
 
# ভেতরে ঢোকো
docker exec -it api sh
 
# কী ঘটছে (event stream)
docker events --filter container=api

লক্ষণ → কারণ ম্যাপ

লক্ষণ	সম্ভাব্য কারণ	চেক
সাথে সাথে exit	PID 1 exit করেছে, config error, binary নেই	`docker logs`, exit code
Exit 137	OOM বা stop timeout	`.State.OOMKilled`
Exit 127	”command not found” — ভুল path/binary নাম	`docker exec ... ls -l`
`docker stop` ১০s ঝুলে থাকে	SIGTERM handle হচ্ছে না (shell form CMD)	exec form + signal handler
চলছে কিন্তু response নেই	deadlock, DB pool শেষ	health check, `docker stats`

৯. প্রোডাকশন Quick Reference


docker run -d \
  --name api \
  --restart unless-stopped \
  -m 512m --cpus 1 \
  -p 127.0.0.1:8080:8080 \
  --health-cmd='wget --spider -q http://localhost:8080/health || exit 1' \
  --health-interval=30s \
  myapp:1.4.2
 
docker stats api
docker logs -f api
docker stop -t 30 api     # graceful, ৩০ সেকেন্ড সময় দিয়ে

Runtime Checklist

Resource limit সেট করা (-m, --cpus)
Restart policy: unless-stopped
Health check কনফিগার করা
অ্যাপে SIGTERM handler আছে
CMD/ENTRYPOINT exec form-এ লেখা
Non-root user (মডিউল ৪)
Log stdout/stderr-এ যাচ্ছে (ফাইলে নয়) — docker logs তখনই কাজ করে

✅ Self-check

docker stop দিলে ভেতরে ঠিক কী ঘটে?
PID 1 special কেন?
CMD ./app আর CMD ["./app"]-এর পার্থক্য প্রোডাকশনে কী প্রভাব ফেলে?
Memory limit দিলে অ্যাপ কেন মারা যায়, exit code কত হয়?
always আর unless-stopped-এর পার্থক্য কী?

পরের মডিউল: মডিউল ৪: Dockerfile ও Image Build