Docker Runc容器生命周期详细介绍

  • Z时代
  • 2024-01-10
  • 分类：综合

Docker Runc容器生命周期

容器的生命周期涉及到内部的程序实现和面向用户的命令行界面，runc内部容器状态转换操作、runc命令的参数定义的操作、docker client定义的容器操作是不同的，比如对于docker client的create来说，

语义和runc就完全不同，这一篇文章分析runc的容器生命周期的抽象、内部实现以及状态转换图。理解了runc的容器状态转换再对比理解docker client提供的容器操作命令的语义会更容易些。

容器生命周期相关接口

  • 最基本的required的接口

    • Start: 初始化容器环境并启动一个init进程，或者加入已有容器的namespace并启动一个setns进程；执行postStart hook; 阻塞在init管道的写端，用户发信号替换执行真正的命令

    • Exec: 读init管道，通知init进程或者setns进程继续往下执行

    • Run: Start + Exec的组合

    • Signal: 向容器内init进程发信号

    • Destroy: 杀掉cgroups中的进程，删除cgroups对应的path，运行postStop的hook

    • 其他

      • Set: 更新容器的配置信息，比如修改cgroups resize等

      • Config: 获取容器的配置信息

      • State: 获取容器的状态信息

      • Status: 获取容器的当前运行状态: created、running、pausing、paused、stopped

      • Processes: 返回容器内所有进程的列表

      • Stats: 容器内的cgroups统计信息

    • 对于linux容器定义并实现了特有的功能接口

      • Pause: free容器中的所有进程

      • Resume: thaw容器内的所有进程

      • Checkpoint: criu checkpoint

      • Restore: criu restore

接口在内部的实现

  • 对于Start/Run/Exec的接口是作为不同os环境下的标准接口对开发者暴露，接口在内部的实现有很多重复的部分可以统一，因此内部的接口实际上更简洁，这里以linux容器为例说明

    • 对于Start/Run/Exec在内部实现实际上只用到下面两个函数，通过传入flag(容器是否处于stopped状态)区分是创建容器的init进程还是创建进程的init进程

      • start: 创建init进程，如果status == stopped，则创建并执行newInitProcess，否则创建并执行newSetnsProcess，等待用户发送执行信号(等在管道写端上)，用用户的命令替换掉

      • exec: 读管道，发送执行信号

    • Start直接使用start

    • Run实际先使用start(doInit = true)，然后exec

    • Exec实际先使用start(doInit = false), 然后exec

对用户暴露的命令行参数与容器接口的对应关系，以linux容器为例

  • create -> Start(doInit = true)

  • start -> Exec

  • run -> Run(doInit = true)

  • exec -> Run(doInit = false)

  • kill -> Signal

  • delete -> Signal and Destroy

  • update -> Set

  • state -> State

  • events -> Stats

  • ps -> Processes

  • list

  • linux specific

    • pause -> Pause

    • resume -> Resume

    • checkpoint -> Checkpoint

    • restore -> Restore

runc命令行的动作序列对容器状态机的影响

  • 对于一个容器的生命周期来说，稳定状态有4个: stopped、created、running、paused

  • 注意下面状态转换图中的动作是runc命令行参数动作，不是容器的接口动作，这里没考虑checkpoint相关的restore状态

   delete
   |------|  /-------------------------------------------------------------|
   |   | /                  |----- start ---|     |
   |   V /                   |        |     |
  |---------| ----------- create ----------> |---------|<---------/     |
  | stopped |                | created |------------|    |
  |---------| <-------- delete(with kill)--- |---------|      |    |
   ^  ^                      |       |    |
   |  |                      |       |   run
   |  |--------------- delete(-f with kill) ---| exec      |    |
 delete(-f with kill)               |  |       |    |
   |                      |  |       |    |
   |           resume        |  V       |    |
  |---------| -----------------------------> |----------|      |    |
  | paused |                | running |<----------|-------|
  |---------| <---------------------------- |----------|      |
    ^           pause       ^    |      |
    |                    |    |      |
    |                    |--exec--|      |
    |                               |
    |--------------------------- pause ---------------------------|

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以上是 Docker Runc容器生命周期详细介绍 的全部内容， 来源链接： utcz.com/z/351192.html

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