容器底層原理運作 - containerd 剖析實戰精要

趙吉壯

碩士畢業於浙江大學控制科學與工程學院，字節跳動火山引擎雲計算架構師，Kubernetes、Knative等開源社區成員。具備多年雲原生領域架構設計與研發經驗，主導火山引擎邊緣容器完成從0到1的建設。專注於Kubernetes、Serverless、容器等技術的研究，譯作有《Knative最佳實踐》和《Knative快速入門與實踐》等書籍。

張明月

新華三資深網路技術專家，多年企業網實踐經驗，對數據中心網路、園區網路、傳統二三層交換機、數據傳輸設備，從管理面到協議控制面，都有著深刻的理解。

CHAPTER 1 雲端原生與容器執行時期

1.1 雲端原生概述

1.1.1 雲端原生的定義

1.1.2 雲端原生應用的價值

1.1.3 雲端原生應用與傳統應用對比

1.2 雲端原生技術堆疊與容器執行時期

1.2.1 雲端原生技術堆疊

1.2.2 容器執行時期

1.3 Docker 與Kubernetes 的發展史

1.3.1 Docker 的發展歷史及與容器世界的連結

1.3.2 Docker 架構的發展

1.4 containerd 概述

 

CHAPTER 2 初識容器執行時期

2.1 容器技術的發展史

2.2 容器Linux 基礎

2.2.1 容器是如何執行的

2.2.2 namespace

2.2.3 Cgroups

2.2.4 chroot 和pivot_root

2.3 容器執行時期概述

2.3.1 什麼是容器執行時期

2.3.2 OCI 規範

2.3.3 低級容器執行時期

2.3.4 高級容器執行時期

 

CHAPTER 3 使用containerd

3.1 containerd 的安裝與部署

3.1.1 containerd 的安裝

3.1.2 設定containerd.service

3.2 ctr 的使用

3.2.1 ctr 的安裝

3.2.2 namespace

3.2.3 鏡像操作

3.2.4 容器操作

3.3 nerdctl 的使用

3.3.1 nerdctl 的設計初衷

3.3.2 安裝和部署nerdctl

3.3.3 nerdctl 的命令行使用

3.3.4 執行容器

3.3.5 建構鏡像

 

CHAPTER 4 containerd 與雲端原生生態

4.1 Kubernetes 與CRI

4.1.1 Kubernetes 概述

4.1.2 CRI 與containerd 在Kubernetes 生態中的演進

4.1.3 CRI 概述

4.1.4 幾種CRI 實現及其概述

4.2 containerd 與CRI Plugin

4.2.1 containerd 中的CRI Plugin

4.2.2 CRI Plugin 中的重要設定

4.2.3 CRI Plugin 中的設定項全解

4.3 crictl 的使用

4.3.1 crictl 概述

4.3.2 crictl 的安裝和設定

4.3.3 crictl 使用說明

 

CHAPTER 5 containerd 與容器網路

5.1 容器網路介面

5.1.1 CNI 概述

5.1.2 CNI 設定檔的格式

5.1.3 容器執行時期對CNI 外掛程式的呼叫

5.1.4 CNI 外掛程式的執行流程

5.1.5 CNI 外掛程式的委託呼叫

5.1.6 CNI 外掛程式介面的輸出格式

5.1.7 手動設定容器網路

5.2 CNI 外掛程式介紹

5.2.1 main 類外掛程式

5.2.2 ipam 類外掛程式

5.2.3 meta 類外掛程式

5.3 containerd 中CNI 的使用

5.3.1 containerd 中CNI 的安裝與部署

5.3.2 nerdctl 使用CNI

5.3.3 CRI 使用CNI

5.3.4 ctr 使用CNI

 

CHAPTER 6 containerd 與容器儲存

6.1 containerd 中的資料儲存

6.1.1 理解容器鏡像

6.1.2 containerd 中的儲存目錄

6.1.3 containerd 中的鏡像儲存

6.1.4 containerd 中的content

6.1.5 containerd 中的snapshot

6.2 containerd 鏡像儲存外掛程式snapshotter

6.2.1 Docker 中的鏡像儲存管理graphdriver

6.2.2 graphdriver 與snapshotter

6.2.3 snapshotter 概述

6.2.4 containerd 中如何使用snapshotter

6.3 containerd 支援的snapshotter

6.3.1 native snapshotter

6.3.2 overlayfs snapshotter

6.3.3 devmapper snapshotter

 

CHAPTER 7 containerd 核心元件解析

7.1 containerd 架構總覽

7.2 containerd API 和Core

7.2.1 GRPC API

7.2.2 Services

7.2.3 Metadata

7.3 containerd Backend

7.3.1 containerd 中的proxy plugins

7.3.2 containerd 中的Runtime 和shim

7.3.3 containerd shim 規範

7.3.4 shim 工作流程解析

7.4 containerd 與NRI

7.4.1 NRI 概述

7.4.2 NRI 外掛程式原理

7.4.3 containerd 中啟用NRI 外掛程式

7.4.4 containerd NRI 外掛程式範例

7.4.5 NRI 外掛程式的應用