Contanerd 随笔

容器是特殊的进程，runc则是他们的直接管理工具，contanerd则是提供对runc的管理。contanerd通过shim（垫片代理）屏蔽底层runtime实现（如runc），管理本机所有的runc和他的容器进程实例。一个容器进程实例对应一个task。

contanerd 可以完成镜像下载unpack到容器启动的整个过程，并管理容器的整个生命周期。容器的元数据实际会存储在boltdb（golang版本地kv db）中。contanerd完成容器的信息存储和状态存储，是容器的虚拟世界管理映射。

Container为容器的数据结构标识，可被存储在boltdb中，task是执行容器的运行时对象，相当于类和对象的关系。task实际会调用绑定的runtime，Containerd默认采用runc作为runtime，其他容器运行时如（runtime）也可以通过对接shim接口来接入Containerd。

runc相当于一个命令行工具通过命令将container启动起来就不管了，containerd则是一个守护进程。

shim service负责直接和container接触，代理其IO并接收退出信号，提供统一运行接口（启动 删除 运行），在shim service 之上会有一个统一管理进程来对各个shim或者说各个task实例进行管理。

Shims实现了对bundle目录的rootfs系统的挂载，卸载，containerd的文件系统是由snapshoter管理的，containerd 为不同文件系统提供管理如ext4 overlay, 每种不同的文件系统对应各自的实现的Snapshotter， 用户可以在配置文件中指定Snapshotter。

containerd 中的service 都是通过plugin加grpc方式组织管理，实际就是将service封装成plugin形式，然后调用统一接口启动封装成plugin的所有服务。

// shim 启动入口 v2 "github.com/containerd/containerd/runtime/v2/runc/v2"
// v2 是一个实际的runc runtime shim service 管理runc的生命周期，提供实际的api 如创建 container 在容器中启动进程等 
func main() {
    shim.Run("io.containerd.runc.v2", v2.New)
}

// containerd/runtime/v2/shim/shim.go
// 初始化并启动shim server
func Run(id string, initFunc Init, opts ...BinaryOpts) {
    run(id, initFunc, config)
}

type Init func(context.Context, string, Publisher, func()) (Shim, error)

func run(id string, initFunc Init, config Config) error {
    service, err := initFunc(ctx, idFlag, publisher, cancel)
}

// containerd/client.go  Client为客户调用containerd接口，为taskService，
// diffService等提供一个统一的接口，通过grpc方式来调用。
type Client struct {
    services
    connMu    sync.Mutex
    conn      *grpc.ClientConn
    runtime   string
    defaultns string
    platform  platforms.MatchComparer
    connector func() (*grpc.ClientConn, error)
}

// 创建client
client, err := containerd.New("/run/containerd/containerd.sock")
// 实际通过unix socket来连接后端的grpc服务
func DialAddress(address string) string {
    return fmt.Sprintf("unix://%s", address)
}

// 通过init.go initial进程调用runc创建容器（调用runc cmd来实现）
func NewContainer(ctx context.Context, platform stdio.Platform, r *task.CreateTaskRequest) (_ *Container, retErr error) {
    p, err := newInit(
        ctx,
        r.Bundle,
        filepath.Join(r.Bundle, "work"),
        ns,
        platform,
        config,
        &opts,
        rootfs,
    )
    p.Create(ctx, config)
}

func (p *Init) Create(ctx context.Context, r *CreateConfig) error {
    // runtime为*runc.Runc， 实际是调用runc命令创建container
    p.runtime.Create(ctx, r.ID, r.Bundle, opts)
}