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作者：米开朗基杨
有谋求的工程师个别都是有技术洁癖的，云原生的世界更是如此，Kubernetes 尽管制订了容器运行时接口（CRI）规范，但晚期能用的容器运行时只有 Docker，而 Docker 又不适配这个规范，于是给 Docker 开了后门，花了大量的精力去适配它。起初有了更多的容器运行时能够抉择后，Kubernetes 就不得不从新考量要不要持续适配 Docker 了，因为每次更新 Kubelet 都要思考与 Docker 的适配问题。
规范这个货色就是这样，我定好规范，你兼容了就一起玩，不兼容就拜拜，它就像两个人在一起的底线，你能够重，你能够丑，你也能够不欠缺，然而你不兼容规范就真的不能一起玩了，于是 Kubernetes 就把 Docker 踢出了群聊。
最终 Kubernetes 抉择了 Containerd，时至今日 Containerd 曾经变成一个工业级的容器运行时了，它足够简略、强壮，可移植性也很强。
现有 CLI 的有余
尽管 Docker 无能的事件，当初 Containerd 都无能，但 Containerd 还有一个非常明显的缺点：CLI 不够敌对 。它无奈像 Docker 和 Podman 一样通过一条简略的命令启动一个容器，它的两个 CLI 工具 ctr 和 crictl 都无奈实现这么一件非常简单的需要，而这个需要是大多数人都须要的，我总不能为了在本地测试容器而专门部署一个 Kubernetes 集群吧？
ctr 的设计对人类不太敌对，例如短少以下这些和 Docker 相似的性能：
docker run -p <PORT>docker run --restart=always- 通过凭证文件
~/.docker/config.json来拉取镜像 docker logs
除此之外还有一个 CLI 工具叫 crictl，和 ctr 一样不太敌对。
为了解决这个痛点，Containerd 官网推出了一个新的 CLI 叫 nerdctl。nerdctl 的应用体验和 docker 一样顺滑，例如：
🐳 → nerdctl run -d -p 8080:80 --name=nginx --restart=always nginxnerdctl 只是 docker 的复制品？
nerdctl 的指标并不是单纯地复制 docker 的性能，它还实现了很多 docker 不具备的性能，例如提早拉取镜像（lazy-pulling）、镜像加密（imgcrypt）等。
提早拉取镜像性能能够参考这篇文章：Containerd 应用 Stargz Snapshotter 提早拉取镜像。
尽管这些性能预计最终也会在 Docker 中实现，但可能须要几个月甚至几年的工夫，因为 Docker 目前的设计只应用一小部分 Containerd 子系统。未来 Docker 有可能重构代码以应用残缺的 Containerd，但目前还没看到什么实质性停顿。所以 Containerd 社区决定创立一个新的 CLI 来更敌对地应用 Containerd。
nerdctl 试用
你能够从 nerdctl 的 release 中下载最新的可执行文件，每一个版本都有两种可用的发行版：
nerdctl-<VERSION>-linux-amd64.tar.gz: 只蕴含 nerdctl。nerdctl-full-<VERSION>-linux-amd64.tar.gz: 蕴含了 nerdctl 和相干依赖组件（containerd, runc, CNI, …）。
如果你曾经装置了 Containerd，只须要抉择前一个发行版，否则就抉择完整版。
装置好 nerdctl 后，就能够应用 nerdctl 来运行容器了：
🐳 → nerdctl run -d -p 80:80 --name=nginx --restart=always nginx:alpine
docker.io/library/nginx:alpine: resolved |++++++++++++++++++++++++++++++++++++++|
index-sha256:d33e9e24389d7d8b90fe2bcc2dd1bc09b4d235e916ba9d5d9a71cf52e340edb6: done |++++++++++++++++++++++++++++++++++++++|
manifest-sha256:c1f4e1974241c3f9ddb2866b2bf8e7afbceaa42dae82aabda5e946d03f054ed2: done |++++++++++++++++++++++++++++++++++++++|
config-sha256:bfad9487e175364fd6315426feeee34bf5e6f516d2fe6a4e9b592315e330828e: done |++++++++++++++++++++++++++++++++++++++|
layer-sha256:29d3f97df6fd99736a0676f9e57e53dfa412cf60b26d95008df9da8197f1f366: done |++++++++++++++++++++++++++++++++++++++|
layer-sha256:9aae54b2144e5b2b00c610f8805128f4f86822e1e52d3714c463744a431f0f4a: done |++++++++++++++++++++++++++++++++++++++|
layer-sha256:a5f0adaddd5456b7c5a3753ab541b5fad750f0a6499a15f63571b964eb3e2616: done |++++++++++++++++++++++++++++++++++++++|
layer-sha256:5df810e1c460527fe400cdd2cab62228f5fb3da0f2dce86a6a6c354972f19b6e: done |++++++++++++++++++++++++++++++++++++++|
layer-sha256:345aee38d3533398e0eb7118e4323a8970f7615136f2170dfb2b0278bbd9099d: done |++++++++++++++++++++++++++++++++++++++|
layer-sha256:e6a4c36d7c0e358e5fc02ccdac645b18b85dcfec09d4fb5f8cbdc187ce9467a0: done |++++++++++++++++++++++++++++++++++++++|
elapsed: 5.7 s total: 9.4 Mi (1.6 MiB/s)
27b55e0b18b10c4c8f34e3ba709614e7b1760a75db061d2ce5183e8b1101ce09查看创立的容器：
🐳 → nerdctl ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
3b5faa266a43 docker.io/library/nginx:alpine "/docker-entrypoint.…" 3 minutes ago Up 0.0.0.0:80->80/tcp nginx 和 Docker 一样，Containerd 也有一个子命令 network：
🐳 → nerdctl network ls
NETWORK ID NAME FILE
0 bridge
k8s-pod-network /etc/cni/net.d/10-calico.conflist
host
none来看下默认的 bridge 配置：
🐳 → nerdctl network inspect bridge
[
{
"CNI": {
"cniVersion": "0.4.0",
"name": "bridge",
"nerdctlID": 0,
"plugins": [
{
"type": "bridge",
"bridge": "nerdctl0",
"isGateway": true,
"ipMasq": true,
"hairpinMode": true,
"ipam": {
"type": "host-local",
"routes": [
{"dst": "0.0.0.0/0"}
],
"ranges": [
[
{
"subnet": "10.4.0.0/24",
"gateway": "10.4.0.1"
}
]
]
}
},
{
"type": "portmap",
"capabilities": {"portMappings": true}
},
{"type": "firewall"},
{"type": "tuning"}
]
},
"NerdctlID": 0
}
] 能够看到 network 子命令背地还是 CNI 在运作，与 docker network 子命令原理不同。
构建镜像
nerdctl 也能够和 buildkit 联合应用来构建容器镜像，须要先下载 buildkit 的可执行文件：
🐳 → wget https://github.com/moby/buildkit/releases/download/v0.8.2/buildkit-v0.8.2.darwin-amd64.tar.gz 将其解压到 $PATH 中：
🐳 → tar -C /usr/local/ -zxvf buildkit-v0.8.2.linux-amd64.tar.gz编写 systemd unit 文件：
# /etc/systemd/system/buildkit.service
[Unit]
Description=BuildKit
Documentation=https://github.com/moby/buildkit
[Service]
ExecStart=/usr/local/bin/buildkitd --oci-worker=false --containerd-worker=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target启用 buildkit.service 并设置开机主动运行：
🐳 → systemctl enable --now buildkit.service 上面以 KubeSphere 我的项目为例，展现如何应用 nerdctl 来构建镜像。
首先克隆 KubeSphere 官网仓库：
🐳 → git clone --depth=1 https://github.com.cnpmjs.org/kubesphere/kubesphere.git进入仓库目录，编译二进制文件：
🐳 → cd kubesphere
🐳 → make ks-apiserver 将二进制文件拷贝到 Dockerfile 目录：
🐳 → cp bin/cmd/ks-apiserver build/ks-apiserver 进入 Dockerfile 目录，批改 Dockerfile：
# Copyright 2020 The KubeSphere Authors. All rights reserved.
# Use of this source code is governed by an Apache license
# that can be found in the LICENSE file.
FROM alpine:3.11
ARG HELM_VERSION=v3.5.2
RUN apk add --no-cache ca-certificates
# install helm
RUN wget https://get.helm.sh/helm-${HELM_VERSION}-linux-amd64.tar.gz && \
tar xvf helm-${HELM_VERSION}-linux-amd64.tar.gz && \
rm helm-${HELM_VERSION}-linux-amd64.tar.gz && \
mv linux-amd64/helm /usr/bin/ && \
rm -rf linux-amd64
# To speed up building process, we copy binary directly from make
# result instead of building it again, so make sure you run the
# following command first before building docker image
# make ks-apiserver
#
COPY ks-apiserver /usr/local/bin/
EXPOSE 9090
CMD ["sh"]构建镜像：
🐳 → cd build/ks-apiserver
🐳 → nerdctl build -t ks-apiserver .
[+] Building 22.6s (9/9) FINISHED
=> [internal] load build definition from Dockerfile 0.0s
=> => transferring dockerfile: 812B 0.0s
=> [internal] load .dockerignore 0.0s
=> => transferring context: 2B 0.0s
=> [internal] load metadata for docker.io/library/alpine:3.11 1.0s
=> [1/4] FROM docker.io/library/alpine:3.11@sha256:bf5fa774f08a9ed2cb301e522b769d43d48124315a4ec50eae3228d03b9dc558 7.9s
=> => resolve docker.io/library/alpine:3.11@sha256:bf5fa774f08a9ed2cb301e522b769d43d48124315a4ec50eae3228d03b9dc558 0.0s
=> => sha256:9b794450f7b6db7c944ba1f4161edb68cb535052fe7db8ac06e613516c4a658d 2.10MB / 2.82MB 21.4s
=> => extracting sha256:9b794450f7b6db7c944ba1f4161edb68cb535052fe7db8ac06e613516c4a658d 0.1s
=> [internal] load build context 1.0s
=> => transferring context: 115.87MB 1.0s
=> [2/4] RUN apk add --no-cache ca-certificates 2.7s
=> [3/4] RUN wget https://get.helm.sh/helm-v3.5.2-linux-amd64.tar.gz && tar xvf helm-v3.5.2-linux-amd64.tar.gz && rm helm-v3.5.2-linux-amd64.tar.gz && mv linux-amd64 4.7s
=> [4/4] COPY ks-apiserver /usr/local/bin/ 0.2s
=> exporting to oci image format 5.9s
=> => exporting layers 4.6s
=> => exporting manifest sha256:d7eb2a90496678d11ac5c363b7743ffe2b8e23e7071b94556a5e3231f50f5a6e 0.0s
=> => exporting config sha256:8eb6a5187ce958e76c8d37e18221d88f25b48dd7e6672021d0fce21bb071f284 0.0s
=> => sending tarball 1.3s
unpacking docker.io/library/ks-apiserver:latest (sha256:d7eb2a90496678d11ac5c363b7743ffe2b8e23e7071b94556a5e3231f50f5a6e)...done
unpacking overlayfs@sha256:d7eb2a90496678d11ac5c363b7743ffe2b8e23e7071b94556a5e3231f50f5a6e (sha256:d7eb2a90496678d11ac5c363b7743ffe2b8e23e7071b94556a5e3231f50f5a6e)...done查看构建好的镜像：
🐳 → nerdctl images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
alpine 3.11 bf5fa774f08a 3 seconds ago 2.7 MiB
ks-apiserver latest d7eb2a904966 6 minutes ago 57.7 MiB对于 nerdctl 的更多用法，能够参考官网仓库的 README。
总结
从行业趋势来看，Docker 曾经和 Kubernetes 社区渐行渐远，以 Containerd 为代表的实现了 CRI 接口的容器运行时将会受到 Kubernetes 的青眼。但纯正应用 Containerd 还是有诸多困扰，比方不不便通过 CLI 来创立治理容器，有了 nerdctl 这个 CLI 工具，就就能够填补 Containerd 易用性的空缺，让你在单机上也能欢快地应用 Containerd。
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