Containerd-运行思路

本文致力于梳理containerd的架构与运行原理。
参考文章：https://github.com/containerd/containerd/blob/main/core/runtime/v2/README.md
https://www.cnblogs.com/zhangmingcheng/p/17524721.html

核心运行思路

containerd使用Runtime v2并引入shim API，使得containerd可以和很多运行时集成。基于此，contaienrd仅仅作为协调下发容器配置、容器数据的高级管理器，实际由低级运行时启停管理容器。

举例：kubernetes调用containerd创建容器，containerd部署容器依赖的文件系统与提供必要配置信息，contained通知低级运行时启动pod。

实现模式：

• 单个二进制运行时，同时提供服务监听、启停等容器操作。
• 提供一个分离的、只负责服务监听的shim垫片程序，其调用对应的单独的运行时引擎以启停容器等操作。

使用第二个模式可以做到更轻松的集成对各种容器运行时（仅需其符合OCI运行时规范），即可通过一个runtime shim处理ttRPC协议请求，便于同时使用多个不同的容器运行时引擎（Runtime Class）。

所以第二个模式也是默认模式，即runc作为默认运行时引擎，containerd调用containerd-shim-runc-v2垫片告知runc引擎对容器的启停等操作。

垫片与引擎

垫片由containerd调用，主要为containerd提供通信端口和配置信息，其在被启动时可以指定极少的参数，且是作为守护进程。containerd-shim启动containerd-shim-runc-v2后立即退出，containerd-shim-runc-v2父进程就成为了systemd(1)，这样containerd-shim-runc-v2就和containerd脱离了关系，即便containerd退出也不会影响到容器。

垫片在socket监听来自containerd的ttRPC命令，而后通过fork/exec调用引擎以启停容器等操作。如shim(io.containerd.runc.v2)调用runc。

引擎如runc负责启停容器等操作，containerd默认提供了containerd-shim-runc-v2垫片以调用runc，runc再通过系统接口调用libcontainer启停容器等。

由于每个 shim 实例都作为守护进程与 containerd 进行通信，同时通过调用独立运行时来为容器建立父子关系，因此可以为多个容器和调用使用一个 shim。例如，您可以让一个containerd-shim-runc-v2容器与一个容器进行通信，并且它可以调用十个不同的容器。
垫片与容器可以是一对一或一对多的关系，常常Pod就是一对多。

流程：containerd 收到创建容器的请求,containerd布置容器的文件系统，并创建必要的容器配置信息,containerd调用shim,包括容器配置，它使用该信息来决定是否启动新的套接字侦听器（1:1 shim 到容器）或使用现有的侦听器（1:many）.如果存在，则返回现有套接字的地址并退出;如果是新的，垫片创建一个新进程来在套接字上侦听来自 containerd的ttRPC命令,返回该套接字的地址给containerd后退出.containerd向shim发送启动容器的命令,shim调用runc来创建/启动/停止容器。

调用运行时

        [plugins."io.containerd.grpc.v1.cri".containerd.runtimes.runc]
          base_runtime_spec = ""
          cni_conf_dir = ""
          cni_max_conf_num = 0
          container_annotations = []
          pod_annotations = []
          privileged_without_host_devices = false
          runtime_engine = ""
          runtime_path = ""
          runtime_root = ""
          runtime_type = "io.containerd.runc.v2"

申明的方式：

1. runtime_path指定二进制路径。
2. runtime_type指定命名字符串，程序将全部替换.为-，采用最后两个部分如.runc.v2->-runc-v2，前置组合containerd-shim得到containerd-shim-runc-v2。而后即可通过/usr/bin等申明的PATH信息中查询。