Kubernetes 1.20 版本开始将弃用 Docker,是时候拥抱 Containerd 和 Podman 了!

 YP小站   2020-12-05 15:13   604 人阅读  0 条评论

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前言


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  • Kubelet 中对 Docker 支持被弃用,并将在以后的版本中删除。Kubelet 使用一个名为 dockershim 的模块,该模块实现了对Docker的 CRI 支持,在此PR后续版本将删除dockershim
  • Kubectl 弃用 --delete-local-data 参数。
    名词解释

上面中提到两个名词,分别为 CRI 和 dockershim。下面分别解释一下:

CRI

大家在看到 CRI 时就会想起 OCI,这两个名词概念容易混淆。

CRI:容器运行时接口 container runtime interface,CRI 中定义了容器和镜像两个接口,实现了这两个接口目前主流的是:CRI-O、Containerd。(目前 PCI 产品使用的即为 Containerd)。

其主要的作用:

  • 1、针对容器操作的接口,包括容器的创建、启动和停止等
  • 2、针对镜像的操作,拉取、删除镜像等
  • 3、针对 podsandbox(容器沙箱环境)
  • 4、以上全是接口

OCI:开放容器标准 open container initiative,OCI 中定义了两个标准:容器运行时标准 和 容器镜像标准,实现了这一标准的主流是:runc(也即我们日常说的 Docker)、Kata-Container。

主要作用,制作容器:

  • 1、容器镜像制作内容,即 ImageSpec
  • 2、容器需要接收哪些指令,即 runtimeSpec

Dockershim

Dockershim 作用:把外部收到的请求转化成 Docker Daemon 能听懂的请求,让 Docker Daemon 执行创建、删除等容器操作。

Kubelete 创建容器步骤 [1]

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  • 1、Kubelet 通过 CRI 接口(gRPC)调用 dockershim,请求创建一个容器。CRI 即容器运行时接口,这一步中,Kubelet 可以视作一个简单的 CRI Client,而 dockershim 就是接收请求的 Server。目前 dockershim 的代码其实是内嵌在 Kubelet 中的,所以接收调用就是 Kubelet 进程。
  • 2、dockershim 收到请求后,转化成 Docker Daemon 能听懂的请求,发到 Docker Daemon 上请求创建一个容器。
  • 3、Docker Daemon 早在 1.12 版本中就已经将针对容器的操作移到另一个守护进程 containerd 中,因此 Docker Daemon 仍然不能帮我们创建容器,而是要请求 containerd 创建一个容器。
  • 4、containerd 收到请求后,并不会自己直接去操作容器,而是创建一个叫做 containerd-shim 的进程,让 containerd-shim 去操作容器。是因为容器进程需要一个父进程来做诸如收集状态,维持 stdin 等 fd 打开等工作。而假如这个父进程就是 containerd,那每次 containerd 挂掉或升级,整个宿主机上所有的容器都得退出了。而引入了 containerd-shim 就规避了这个问题(containerd 和 shim 并不是父子进程关系)。
  • 5、我们知道创建容器需要做一些设置 namespaces 和 cgroups,挂载 root filesystem 等等操作,而这些事该怎么做已经有了公开的规范,那就是 OCI。它的一个参考实现叫做 runC。于是,containerd-shim 在这一步需要调用 runC 这个命令行工具,来启动容器。
  • 6、runC 启动完容器后本身会直接退出,containerd-shim 则会成为容器进程的父进程,负责收集容器进程的状态,上报给 containerd,并在容器中 pid 为 1 的进程退出后接管容器中的子进程进行清理,确保不会出现僵尸进程。

通过上面来看,Docker Daemon 和 dockershim 看上去就是两个不干活的东西,Kubelet 为啥不直接调用 containerd 呢?其实和容器历程有关,这里不在阐述。

尽管现在已经有 CRI-Ocontainerd-plugin 这样更精简轻量的 Runtime 架构,但 dockershim 这一套作为经受了最多生产环境考验的方案,迄今为止仍是 Kubernetes 默认的 Runtime 实现。不过 Containerd 逐渐被人们所知晓。

展望

虽然未来 Kubelet 删除 dockershim 支持,但并不说明 Docker 马上就不能在 Kubernetes 中使用,目前容器市场 Docker 还是占用很大的比例。这中间会有一个过渡期,大家可以关注 Containerd 或者 Podman。Centos8 开始,仓库源默认容器已经从 Docker 切换为 Podman

参考链接

  • https://www.cnblogs.com/charlieroro/articles/10998203.html
  • https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/master/CHANGELOG/CHANGELOG-1.20.md
  • https://blog.51cto.com/12182612/2436484
  • https://mp.weixin.qq.com/s/_NJA71eWT0-mGEMy1DEqLw


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