Podman简介及安装

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Podman简介

官网:https://podman.io/

Podman是一个开源项目,可在大多数Linux平台上使用并开源在GitHub上。Podman是一个无守护进程的容器引擎,用于在Linux系统上开发,管理和运行Open Container Initiative(OCI)容器和容器镜像。 Podman提供了一个与Docker兼容的命令行前端,它可以简单地作为Docker cli,简单地说你可以直接添加别名:alias docker = podman来使用podman。

Podman控制下的容器可以由root用户运行,也可以由非特权用户运行。Podman管理整个容器的生态系统,其包括pod,容器,容器镜像,和使用libpod library的容器卷。Podman专注于帮助您维护和修改OCI容器镜像的所有命令和功能,例如拉取和标记。它允许您在生产环境中创建,运行和维护从这些映像创建的容器(podman官网)

Podman工作机制

Podman 原来是 CRI-O 项目的一部分,后来被分离成一个单独的项目叫 libpod。Podman 的使用体验和 Docker 类似,不同的是 Podman 没有 daemon。以前使用 Docker CLI 的时候,Docker CLI 会通过 gRPC API 去跟 Docker Engine 说「我要启动一个容器」,然后 Docker Engine 才会通过 OCI Container runtime(默认是 runc)来启动一个容器。这就意味着容器的进程不可能是 Docker CLI 的子进程,而是 Docker Engine 的子进程。

Podman 比较简单粗暴,它不使用 Daemon,而是直接通过 OCI runtime(默认也是 runc)来启动容器,所以容器的进程是 podman 的子进程。这比较像 Linux 的 fork/exec 模型,而 Docker 采用的是 C/S(客户端/服务器)模型。与 C/S 模型相比,fork/exec 模型有很多优势,比如:

系统管理员可以知道某个容器进程到底是谁启动的。
如果利用 cgroup 对 podman 做一些限制,那么所有创建的容器都会被限制。
SD_NOTIFY : 如果将 podman 命令放入 systemd 单元文件中,容器进程可以通过 podman返回通知,表明服务已准备好接收任务。
socket 激活 : 可以将连接的 socket 从 systemd 传递到 podman,并传递到容器进程以便使用它们。

Podman与Docker的区别

podman(Pod Manager)是一个由RedHat公司推出的容器管理工具,它的定位就是docker的替代品,在使用上与docker的体验类似。podman源于CRI-O项目,可以直接访问OCI的实现(如runC),流程比docker要短。

Podman 和 Docker 都是容器化应用程序的运行时,它们的目标都是在一个隔离的环境中运行应用程序,但是它们在一些方面有所不同,以下是一些主要区别:

  1. 架构和体系结构:Docker 需要一个守护进程来运行容器,而 Podman 没有守护进程,它使用了一种称为 "conmon" 的辅助进程,来管理容器的生命周期。这意味着在使用 Podman 时,不需要在系统中运行 Docker 守护进程,从而提高了安全性和用户体验。
  2. 权限和安全性:Docker 要求用户必须具有 sudo 权限或者必须是 "docker" 组的成员才能够运行容器。而 Podman 可以在非特权用户下运行容器,这使得它更加安全,并且在大型组织中更易于管理。
  3. 镜像构建:Dockerfile 是 Docker 用于构建容器镜像的标准工具。而 Podman 使用的是更加通用的 "containerfiles",它们可以使用多种编程语言和工具来构建和管理镜像。
  4. 网络和存储:Podman 具有更加灵活的网络和存储选项,它可以直接使用 Linux 系统的网络和存储协议,而不需要使用 Docker 的自定义协议。
  5. 生态系统:Docker 拥有非常庞大的生态系统,包括 Docker Hub、Docker Swarm 等等。而 Podman 的生态系统相对较小,但它可以直接使用 Docker Hub 上的镜像,并且可以集成到 Kubernetes 中使用。

总之,Podman 是一个开源的、更加安全、更加灵活的容器运行时,它可以在不牺牲功能的情况下代替 Docker,并且在某些方面比 Docker 更加优秀。

Podman和Docker有许多共同的特性,但也有一些根本的区别。技术不分好坏,只是着重于哪个更适用于某些特定的场景。
Podman简介及安装

Podman简介及安装

Podman与Linux内核交互,通过runC容器运行时进程而不是Daemon来管理容器。Buildah实用程序用于替代Docker build作为容器镜像构建工具,Docker push被Skopeo替代,用于在注册表和容器引擎之间移动容器镜像。

架构

Docker使用守护进程,一个正在后台运行的程序,来创建镜像和运行容器。Podman是无守护进程的架构,这意味着它可以在启动容器的用户下运行容器。Docker有一个由守护进程引导的客户端——服务器逻辑架构;但Podman不需要此类守护进程。

docker的硬伤

硬伤一:docker存在一个名为dockerd 的进程,会占用比较多的CPU资源。同时一个dockerd守护进程还可能导致单点故障的问题,该守护进程挂掉了,容器也就无法正常提供服务。

硬伤二:docker守护进程以root用户运行,这给操作系统的安全性和容器安全性带来了非常大的挑战。

然而Podman 不需要以 root 身份运行的守护进程,Podman 容器的运行权限与启动它们的linux用户相同,这解决了一个重大的安全问题。Podman 是一个无守护进程的容器引擎,并且Podman 不需要守护进程来启动和管理容器。这是两个开源项目之间的一个最重要区别。这也是笔者看好podman未来会代替docker成为主流容器技术的核心原因。

podman和Docker的主要区别是什么

dockers在实现CRI的时候,它需要一个守护进程,其次需要以root运行,因此这也带来了安全隐患。
podman不需要守护程序,也不需要root用户运行,从逻辑架构上,比docker更加合理。
在docker的运行体系中,需要多个daemon才能调用到OCI的实现RunC。
Podman简介及安装

在容器管理的链路中,Docker Engine的实现就是dockerd daemon,它在linux中需要以root运行,dockerd调用containerd,containerd调用containerd-shim,然后才能调用runC。顾名思义shim起的作用也就是“垫片”,避免父进程退出影响容器的运行。
podman直接调用OCI
runtime(runC),通过common作为容器进程的管理工具,但不需要dockerd这种以root身份运行的守护进程
在podman体系中,有个称之为common的守护进程,其运行路径通常是/usr/libexec/podman/conmon,它是各个容器进程的父进程,每个容器各有一个,common的父则通常是1号进程。podman中的common其实相当于docker体系中的containerd-shim。
下图常用来描述podman与docker的区别
Podman简介及安装

图中所体现的事情是,podman不需要守护进程,而dorker需要守护进程。在这个图的示意中,dorcker的containerd-shim与podman的common被归在Container一层

podman的使用与docker有什么区别

podman的定位也是与docker兼容,因此在使用上面尽量靠近docker。在使用方面,可以分成两个方面来说,一是系统构建者的角度,二是使用者的角度。
在系统构建者方面,用podman的默认软件,与docker的区别不大,只是在进程模型、进程关系方面有所区别。如果习惯了docker几个关联进程的调试方法,在podman中则需要适应。可以通过pstree命令查看进程的树状结构。总体来看,podman比docker要简单。由于podman比docker少了一层daemon,因此重启的机制也就不同了。
在使用者方面,podman与docker的命令基本兼容,都包括容器运行时(run/start/kill/ps/inspect),本地镜像(images/rmi/build)、镜像仓库(login/pull/push)等几个方面。因此podman的命令行工具与docker类似,比如构建镜像、启停容器等。甚至可以通过alias
docker=podman可以进行替换。因此,即便使用了podman,仍然可以使用docker.io作为镜像仓库,这也是兼容性最关键的部分。
下图表示docker、podman的二级命令,它们相当接近
Podman简介及安装

podman相比docker也缺失了一些功能,比如不支持windows,不支持docker-compoese编排工具。显然在Kubernetes或者OpenShift体系中,这些并不重要

用户操作

在允许没有root特权的用户运行Podman之前,管理员必须安装或构建Podman并完成以下配置

cgroup V2Linux内核功能允许用户限制普通用户容器可以使用的资源,如果使用cgroupV2启用了运行Podman的Linux发行版,则可能需要更改默认的OCI运行时。某些较旧的版本runc不适用于cgroupV2,必须切换到备用OCI运行时crun。

安装slirp4netns和fuse-overlayfs

在普通用户环境中使用Podman时,建议使用fuse-overlayfs而不是VFS文件系统,至少需要版本0.7.6。现在新版本默认就是了。

/ etc / subuid和/ etc / subgid配置

Podman要求运行它的用户在/ etc / subuid和/ etc / subgid文件中列出一系列UID,shadow-utils或newuid包提供这些文件

这个文件的格式是 USERNAME:UID:RANGE中/etc/passwd或输出中列出的用户名getpwent。

  • 为用户分配的初始 UID。
  • 为用户分配的 UID 范围的大小。

该usermod程序可用于为用户分配 UID 和 GID,而不是直接更新文件。

用户配置文件

三个主要的配置文件是container.confstorage.confregistries.conf。用户可以根据需要修改这些文件。

container.conf

如果它们以该顺序存在。每个文件都可以覆盖特定字段的前一个文件。

配置storage.conf文件

在普通用户中/etc/containers/storage.conf的一些字段将被忽略

在普通用户中这些字段默认

registries.conf

配置按此顺序读入,这些文件不是默认创建的,可以从/usr/share/containers或复制文件/etc/containers并进行修改。

授权文件

此文件里面写了docker账号的密码,以加密方式显示

普通用户是无法看见root用户的镜像的

  • 容器与root用户一起运行,则root容器中的用户实际上就是主机上的用户。
  • UID GID是在/etc/subuid和/etc/subgid等中用户映射中指定的第一个UID GID。
  • 如果普通用户的身份从主机目录挂载到容器中,并在该目录中以根用户身份创建文件,则会看到它实际上是你的用户在主机上拥有的。

使用卷

在主机上查看

容器里查看

使用普通用户映射容器端口时会报“ permission denied”的错误

普通用户可以映射>= 1024的端口

配置echo ‘net.ipv4.ip_unprivileged_port_start=80’ >> /etc/sysctl.conf后可以映射大于等于80的端口

podman的安装部署以及应用

普通用户使用podman

在允许没有root特权的用户运行Podman之前,管理员必须安装或构建Podman并完成以下配置
cgroup V2Linux内核功能允许用户限制普通用户容器可以使用的资源,如果使用cgroup V2启用了运行Podman的Linux发行版,则可能需要更改默认的OCI运行时。某些较旧的版本runc不适用于cgroup V2,必须切换到备用OCI运行时crun。

可以使用–runtime选项在命令行中打开对cgroup V2的替代OCI运行时支持

也可以将containers.conf文件runtime = "runc"和runtime = “crun”注释其中一个

安装slirp4netns
slirp4nets包为普通用户提供一种网络模式

安装fuse-overlayfs
在普通用户环境中使用Podman时,建议使用fuse-overlayfs而不是VFS文件系统

配置storage.conf文件

/ etc / subuid和/ etc / subgid配置

启动非特权ping

// 用户配置文件

在普通用户中/etc/containers/storage.conf的一些字段将被忽略

普通用户只能够暴露<=1024的端口号,如果要暴露>=1024的就要手动添加

配置echo ‘net.ipv4.ip_unprivileged_port_start=80’ >> /etc/sysctl.conf后可以映射大于等于80的端口

podman和docker可以并存吗

是的,podman 和 docker 可以在同一台机器上并存,而且它们是可以互相兼容的。Podman 和 Docker 都是容器化应用程序的运行时,它们都遵循 OCI (Open Container Initiative) 规范,因此可以在相同的容器镜像上运行。Podman 在很多方面都和 Docker 类似,它们都使用类似的命令行工具,例如:buildrunpull 等等。

本人提供Oracle(OCP、OCM)、MySQL(OCP)、PostgreSQL(PGCA、PGCE、PGCM)等数据库的培训和考证业务,私聊QQ646634621或微信db_bao,谢谢!
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