一款小工具，将Docker使用体验复制粘贴到Containerd-轻识

作者简介

王海龙，Rancher中国社区技术经理，负责Rancher中国技术社区的维护和运营。拥有7年的云计算领域经验，经历了OpenStack到Kubernetes的技术变革，无论底层操作系统Linux，还是虚拟化KVM或是Docker容器技术都有丰富的运维和实践经验。

自从 Kubernetes 宣布在 v1.20 之后弃用 Docker 作为容器运行时，而改用 containerd 之后，大家对 containerd 的关注度越来越高。近些年 CNCF 社区一直在不断完善 containerd，其定位也发生了改变，由原来的系统嵌入组件，变成了今天的“工业级标准的容器运行时”。

而对于我们习惯使用的 Docker CLI 的用户来说，Containerd 虽然提供的 CLI（ ctr 和 crictl ），但使用体验并不友好，因为它无法像 Docker 一样去全生命周期地管理容器。

还好，另外一个命令行工具项目 nerdctl 可供我们选择。nerdctl 是一个与 Docker CLI 风格兼容的 containerd 的 CLI 工具，使用体验和 Docker 基本一致。

目前，nerdctl 已经作为子项目加入了 containerd 项目，它的 github 地址是：

https://github.com/containerd/nerdctl

Nerdctl 基本涵盖了 Docker CLI 的所有功能，同时，它还实现了很多 Docker 中不具备的功能，比如：延迟拉取镜像（lazy-pulling）、镜像加密（imgcrypt）等。

K3s 默认使用 containerd 作为容器运行时，下文将给大家介绍如何在 K3s 中使用 nerdctl 轻松管理容器。

安装 K3s

root@k3s:~# curl -sfL https://get.k3s.io | sh -[INFO]  Finding release for channel stable[INFO]  Using v1.21.5+k3s1 as release[INFO]  Downloading hash https://github.com/k3s-io/k3s/releases/download/v1.21.5+k3s1/sha256sum-amd64.txt[INFO]  Downloading binary https://github.com/k3s-io/k3s/releases/download/v1.21.5+k3s1/k3s[INFO]  Verifying binary download[INFO]  Installing k3s to /usr/local/bin/k3s[INFO]  Creating /usr/local/bin/kubectl symlink to k3s[INFO]  Creating /usr/local/bin/crictl symlink to k3s[INFO]  Creating /usr/local/bin/ctr symlink to k3s[INFO]  Creating killall script /usr/local/bin/k3s-killall.sh[INFO]  Creating uninstall script /usr/local/bin/k3s-uninstall.sh[INFO]  env: Creating environment file /etc/systemd/system/k3s.service.env[INFO]  systemd: Creating service file /etc/systemd/system/k3s.service[INFO]  systemd: Enabling k3s unitCreated symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/k3s.service → /etc/systemd/system/k3s.service.[INFO]  systemd: Starting k3s

安装并配置 Nerdctl

从 nerdctl 的 release（https://github.com/containerd/nerdctl/releases）中下载二进制文件，然后将 nerdctl 移动到/usr/local/bin 下即可完成安装。

因为上一步安装的 K3s 中已经包含了 containerd，所以只需要下载 nerdctl---.tar.gz 即可，否则需要安装 nerdctl-full---.tar.gz

如果要使用 nerdctl 管理 K3s 环境中的容器，还需要手动指定 containerd socket：

root@k3s:~# export CONTAINERD_ADDRESS="unix:///run/k3s/containerd/containerd.sock"

接下来，就可以使用 nerdctl 来查询 K3s 中的容器了：

root@k3s:~# nerdctl -n k8s.io psCONTAINER ID    IMAGE                                                                                                               COMMAND                   CREATED           STATUS    PORTS    NAMES19a2751ecaf2    docker.io/rancher/pause:3.1                                                                                         "/pause"                  24 minutes ago    Up1fb15a152a65    docker.io/rancher/coredns-coredns:1.8.3                                                                             "/coredns -conf /etc…"    24 minutes ago    Up3005a774e1c1    docker.io/rancher/library-traefik:2.4.8                                                                             "/entrypoint.sh --gl…"    23 minutes ago    Up364c9f6a7a5a    docker.io/rancher/pause:3.1                                                                                         "/pause"                  24 minutes ago    Up46aac7428aec    docker.io/rancher/klipper-lb:v0.2.0                                                                                 "entry"                   23 minutes ago    Up6442944d5514    docker.io/rancher/pause:3.1                                                                                         "/pause"                  23 minutes ago    Up6f2a5e9a955c    docker.io/rancher/local-path-provisioner@sha256:9666b1635fec95d4e2251661e135c90678b8f45fd0f8324c55db99c80e2a958c    "local-path-provisio…"    24 minutes ago    Up758b0400700f    docker.io/rancher/klipper-lb:v0.2.0                                                                                 "entry"                   23 minutes ago    Up808fdd380c8b    docker.io/rancher/pause:3.1                                                                                         "/pause"                  24 minutes ago    Up8421cc3f260d    docker.io/rancher/pause:3.1                                                                                         "/pause"                  23 minutes ago    Upc16c1a7560e8    docker.io/rancher/metrics-server:v0.3.6                                                                             "/metrics-server"         24 minutes ago    Uproot@k3s:~#

通过 nerdctl 创建容器

如果要使用 nerdctl 创建容器，需要提前配置 CNI Plugins：

root@k3s:~# mkdir -p /opt/cni/binroot@k3s:~# wget -c https://github.com/containernetworking/plugins/releases/download/v1.0.1/cni-plugins-linux-amd64-v1.0.1.tgz  -O - |  tar -xz -C /opt/cni/bin/

使用 nerdctl 运行容器：

root@k3s:~# nerdctl run -d --name nginx -p 8000:80 nginx:alpinedocker.io/library/nginx:alpine:                                                   resolved       |++++++++++++++++++++++++++++++++++++++|index-sha256:686aac2769fd6e7bab67663fd38750c135b72d993d0bb0a942ab02ef647fc9c3:    done           |++++++++++++++++++++++++++++++++++++++|manifest-sha256:af466e4f12e3abe41fcfb59ca0573a3a5c640573b389d5287207a49d1324abd8: done           |++++++++++++++++++++++++++++++++++++++|config-sha256:513f9a9d8748b25cdb0ec6f16b4523af7bba216a6bf0f43f70af75b4cf7cb780:   done           |++++++++++++++++++++++++++++++++++++++|elapsed: 4.8 s                                                                    total:  3.1 Ki (669.0 B/s)4dbc8925dcb69082c9a4c9959853280a9154d2b42cbbf4ce3bdb846b955d34c1

查看创建的容器：

root@k3s:~# nerdctl psCONTAINER ID    IMAGE                             COMMAND                   CREATED               STATUS    PORTS                   NAMES4dbc8925dcb6    docker.io/library/nginx:alpine    "/docker-entrypoint.…"    About a minute ago    Up        0.0.0.0:8000->80/tcp    nginx

Build 镜像

Nerdctl 构建镜像需要结合 buildkit (https://github.com/moby/buildkit)，所以，我们需要先安装并启动 buildkit：

root@k3s:~# wget -c https://github.com/moby/buildkit/releases/download/v0.9.0/buildkit-v0.9.0.linux-amd64.tar.gz -O - |  tar -xz -C /usr/local/root@k3s:~# buildkitd --containerd-worker-addr="/run/k3s/containerd/containerd.sock" --oci-worker=false --containerd-worker=true &

接下来，我们就可以使用 nerdctl 构建容器镜像：

root@k3s:~# nerdctl build -t "nginx:t1" .[+] Building 7.6s (4/6)[+] Building 7.9s (4/6)[+] Building 8.2s (4/6)[+] Building 8.4s (4/6)[+] Building 9.1s (4/6)[+] Building 9.5s (4/6)[+] Building 14.6s (7/7) FINISHED => [internal] load build definition from Dockerfile                                                                                                                         0.1s => => transferring dockerfile: 93B                                                                                                                                          0.0s => [internal] load .dockerignore                                                                                                                                            0.0s => => transferring context: 2B                                                                                                                                              0.0s => [internal] load metadata for docker.io/library/nginx:alpine                                                                                                              6.4s => [internal] load build context                                                                                                                                            0.1s => => transferring context: 652B                                                                                                                                            0.0s => [1/2] FROM docker.io/library/nginx:alpine@sha256:686aac2769fd6e7bab67663fd38750c135b72d993d0bb0a942ab02ef647fc9c3                                                        4.2s => => resolve docker.io/library/nginx:alpine@sha256:686aac2769fd6e7bab67663fd38750c135b72d993d0bb0a942ab02ef647fc9c3                                                        0.1s => => sha256:61074acc7dd227cfbeaf719f9b5cdfb64711bc6b60b3865c7b886b7099c15d15 0B / 1.39kB                                                                                   7.3s => => sha256:969825a5ca61c8320c63ff9ce0e8b24b83442503d79c5940ba4e2f0bd9e34df8 0B / 663B                                                                                     7.3s => => sha256:3e72c40d0ff43c52c5cc37713b75053e8cb5baea8e137a784d480123814982a2 0B / 891B                                                                                     7.2s => => sha256:c1368e94e1ec563b31c3fb1fea02c9fbdc4c79a95e9ad0cac6df29c228ee2df3 0B / 602B                                                                                     7.3s => => sha256:a0d0a0d46f8b52473982a3c466318f479767577551a53ffc9074c9fa7035982e 2.81MB / 2.81MB                                                                               6.9s => => sha256:4dd4efe90939ab5711aaf5fcd9fd8feb34307bab48ba93030e8b845f8312ed8e 6.29MB / 7.15MB                                                                               6.7s => => extracting sha256:a0d0a0d46f8b52473982a3c466318f479767577551a53ffc9074c9fa7035982e                                                                                    0.7s => => extracting sha256:4dd4efe90939ab5711aaf5fcd9fd8feb34307bab48ba93030e8b845f8312ed8e                                                                                    1.4s => => extracting sha256:c1368e94e1ec563b31c3fb1fea02c9fbdc4c79a95e9ad0cac6df29c228ee2df3                                                                                    0.0s => => extracting sha256:3e72c40d0ff43c52c5cc37713b75053e8cb5baea8e137a784d480123814982a2                                                                                    0.0s => => extracting sha256:969825a5ca61c8320c63ff9ce0e8b24b83442503d79c5940ba4e2f0bd9e34df8                                                                                    0.0s => => extracting sha256:61074acc7dd227cfbeaf719f9b5cdfb64711bc6b60b3865c7b886b7099c15d15                                                                                    0.0s => [2/2] ADD index.html /usr/share/nginx/html/                                                                                                                              0.3s => exporting to oci image format                                                                                                                                            2.8s => => exporting layers                                                                                                                                                      0.4s => => exporting manifest sha256:b9bd561041b26c433f0d556c9b14496a543746cc6ffceaa5d86efcaae8fd60e3                                                                            0.0s => => exporting config sha256:016a6b9885092667ab5418dbad43f3d1ac35056452431fe8d1a4b0e895ad76f3                                                                              0.0s => => sending tarball                                                                                                                                                       2.4sunpacking docker.io/library/nginx:t1 (sha256:b9bd561041b26c433f0d556c9b14496a543746cc6ffceaa5d86efcaae8fd60e3)...done

查看构建镜像：

root@k3s:~# nerdctl imagesREPOSITORY    TAG       IMAGE ID        CREATED              SIZEnginx         alpine    686aac2769fd    About an hour ago    26.0 MiBnginx         t1        b9bd561041b2    2 minutes ago        26.0 MiB

总结

实际上，nerdctl 的使用方式和 Docker CLI 几乎一致，我们可以轻松从 Docker 过渡到 nerdctl+containerd。如果你是因为习惯了 docker cli 才在 K3s 集群中使用 Docker 容器运行时的话，那么现在借助 nerdctl 管理 containerd 也许是更好的选择。

本文只是给大家 demo 了如何在 K3s 中借助 nerdctl 管理本地容器，如果你使用的是 RKE2 集群，你也可以参考本文的说明来在 RKE2 集群中使用 nerdctl 来管理 containerd。

About k3s

k3s 是首个进入 CNCF 沙箱项目的 K8S 发行版，同时也是当前全球用户量最大的 CNCF 认证轻量级 K8S 发行版。自2019年3月发布以来，备受全球开发者们关注，至今GitHub Star数已超过 17,000，成为了开源社区最受欢迎的边缘计算 K8S 解决方案。截至目前，K3s全球下载量超过100万次，每周平均被安装超过2万次，其中30%的下载量来自中国。

k3s 专为在资源有限的环境中运行 Kubernetes 的研发和运维人员设计，将满足日益增长的在边缘计算环境中运行在 x86、ARM64 和 ARMv7 处理器上的小型、易于管理的 Kubernetes 集群需求。k3s 的发布，为开发者们提供了以“Rancher 2.X + k3s”为核心的从数据中心到云到边到端的 K8S 即服务（Kubernetes-as-a-Service），推动 Kubernetes Everywhere。

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官网：https://k3s.io