浅谈dockerd、contaierd、containerd-shim、runC之间的关系

“少啰嗦,先看东西”
docker内部架构图

组件大纲

1.docker
2.dockerd
3.containerd
4.containerd-shim
5.runC

docker

docker 的命令行工具,是给用户和 docker daemon 建立通信的客户端。

dockerd

dockerd 是 docker 架构中一个常驻在后台的系统进程,称为 docker daemon,dockerd 实际调用的还是 containerd 的 api 接口(rpc 方式实现),docker daemon 的作用主要有以下两方面:

接收并处理 docker client 发送的请求
管理所有的 docker 容器

有了 containerd 之后,dockerd 可以独立升级,以此避免之前 dockerd 升级会导致所有容器不可用的问题。

containerd

containerd 是 dockerd 和 runc 之间的一个中间交流组件,docker 对容器的管理和操作基本都是通过 containerd 完成的。containerd 的主要功能有:

容器生命周期管理
日志管理
镜像管理
存储管理
容器网络接口及网络管理

containerd-shim

containerd-shim 是一个真实运行容器的载体,每启动一个容器都会起一个新的 containerd-shim 的一个进程, 它直接通过指定的三个参数:容器 id,boundle 目录(containerd 对应某个容器生成的目录,一般位于:/var/run/docker/libcontainerd/containerID,其中包括了容器配置和标准输入、标准输出、标准错误三个管道文件),运行时二进制(默认为 runC)来调用 runc 的 api 创建一个容器,上面的 docker 进程图中可以直观的显示。其主要作用是:

它允许容器运行时(即 runC)在启动容器之后退出,简单说就是不必为每个容器一直运行一个容器运行时(runC)
即使在 containerd 和 dockerd 都挂掉的情况下,容器的标准 IO 和其它的文件描述符也都是可用的
向 containerd 报告容器的退出状态

有了它就可以在不中断容器运行的情况下升级或重启 dockerd,对于生产环境来说意义重大。
运行是二进制(默认为 runc)来调用 runc 的 api 创建一个容器(比如创建容器:最后拼装的命令如下:runc create 。。。。。)

runC

简单的说,runC 是一个命令行工具,用来运行按照 OCI 标准格式打包过的应用

启动一个容器的过程如下:

用户在命令行执行 docker run -itd busybox 由 docker client 通过 grpc 将指令传给 dockerd
docker daemon 请检查本机是否存在 docker 镜像文件,如果有继续往下执行
dockerd 会向 host os 请求创建容器
linux 会创建一个空的容器(cgroup namespace),并启动 containerd-shim 进程。
containerd-shim 拿到三个参数(容器 id,boundle 目录,运行时二进制文件 runc )来调用 runC 的 api
runC 提取镜像文件,生成容器配置文件,然后启动容器

最后插一张 docker 内部通信图

docker内部通信


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