Docker 组件基本介绍

发布于 2022-5-7 17:27
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作者 |Wang-Kai
来源 | k8s技术圈(ID:kube100)

Docker Cli
供用户使用的命令行工具,负责请求 docker API 与 dockerd 交互,使得用户可以便捷友好的操作 docker。

Dockerd
监听 Docker API 请求,通过 containerd 管理 container 生命周期。

dockerd 通过 unix、tcp、fd 三种类型方式来接收 API 请求。默认的 unix socket 创建在 /var/run/docker.sock,启动 dockerd 需要 root 权限或者 docker group 权限。

dockerd 在启动的时候会拉起 containerd,并与 containerd 保持通信。

$ ps aux | grep dockerd

/usr/bin/dockerd -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock

Containerd
containerd 的主要职责是管理容器的生命周期,此外它还做:

  1. 镜像的 pull & push
  2. 管理 storage
  3. 运行容器的时候通过 runc,并附带上合适的参数
  4. 管理网络
    containerd 包含一个暴露 gRPC API 的 daemon 服务,这些 API 比较底层,为了被更好层调用,或者基于此做扩展。Docker 有很好的分层机制,containerd 不会直接被用户使用, 自己也是通过 runc 去运行容器。

Docker 组件基本介绍-开源基础软件社区

containerd-architecture

containerd 拥有很强的适配性,其已是事实上的工业标准。containerd 通过 UNIX socket 对外暴露 gRPC API 。通过 containerd 的启动命令,可以很轻易的找到 sokcet 文件的具体位置。

$ ps aux | grep containerd
root     19513  0.0  4.9 634988 93836 ?        Ssl   2020   0:20 /usr/bin/dockerd -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock

RunC
/usr/bin/docker-runc 可以视作 containerd 的一部分,它是一个运行遵从 OCI 标准容器的二进制工具。容器镜像通过 OCI 标准的格式打包,通常包括一个 config.json 文件和系统根目录。

$ tree -L 2 .

.
├── config.json
└── rootfs
    ├── bin
    ├── boot
    ├── dev
    ├── docker-entrypoint.d
    ├── docker-entrypoint.sh
    ├── etc
    ├── home
    ├── lib
    ├── lib64
    ├── media
    ├── mnt
    ├── opt
    ├── proc
    ├── root
    ├── run
    ├── sbin
    ├── srv
    ├── sys
    ├── tmp
    ├── usr
    └── var

config.json 文件具体都记录了点什么呢?主要字段包括:

  1. ociVersion 遵从的 OCI 版本
  2. mounts 挂载信息
  3. linux 需要做隔离的 namespace
  4. ...
    containerd-shim
    containerd-shim 的存在使得 container 可以脱离 containerd 独立运行。(默认的,停掉 dockerd,container 也停止了,但可以通过 daemon.json 配置实现 dockerd 停掉后,container 照常运行。)

作为 container 的父进程,container-shim 主要负责如下职责:

  1. 使得 runc 运行完 container 后可以退出,无需为了一个 container 开启一个 runtime 常驻进程
  2. 保持容器的 stdio 开启状态,不至于容器写 stdio 后收到 SIGPIPE 而退出
  3. 把容器的 exit status 报告给 containerd
    这些 docker 组件是如何协同工作的?
    当我们启动 docker 后,dockerd 会默认拉起 containerd
$ ps fxa | grep docker -A 3
52660 ?        Ssl    0:01 /usr/bin/dockerd
52666 ?        Ssl    0:01  \_ docker-containerd --config /var/run/docker/containerd/containerd.toml

假使我们运行一个 container ,这时就会看到 containerd-shim

$ docker run -d alpine sleep 60
643b5259637ced4c0c41a830034ebfe411aa1bdfac23b1c1f57926d3a9e552f0
$ ps fxa | grep docker -A 3
52660 ?        Ssl    0:01 /usr/bin/dockerd
52666 ?        Ssl    0:01  \_ docker-containerd --config /var/run/docker/containerd/containerd.toml
54038 ?        Sl     0:00      \_ docker-containerd-shim -namespace moby -workdir /var/lib/docker/containerd/daemon/io.containerd.runtime.v1.linux/moby/643b5259637ced4c0c41a830034ebfe411aa1bdfac23b1c1f57926d3a9e552f0 -address /var/run/docker/containerd/docker-containerd.sock -containerd-binary /usr/bin/docker-containerd -runtime-root /var/run/docker/runtime-runc
54052 ?        Ss     0:00          \_ sleep 60

调用顺序是 dockerd --> containerd --> container-shim --> "sleep 60"

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已于2022-5-7 17:28:53修改
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