Containerd 命令行工具 nerdctl

王先森2023-08-092023-08-09

Containerd 命令行工具 nerdctl

前面我们介绍了可以使用 ctr 操作管理 containerd 镜像容器，但是大家都习惯了使用 docker cli，ctr 使用起来可能还是不太顺手，为了能够让大家更好的转到 containerd 上面来，社区提供了一个新的命令行工具：nerdctl。nerdctl 是一个与 docker cli 风格兼容的 containerd 客户端工具，而且直接兼容 docker compose 的语法的，这就大大提高了直接将 containerd 作为本地开发、测试或者单机容器部署使用的效率。

安装

安装nerdctl

同样直接在 GitHub Release 页面下载对应的压缩包解压到 PATH 路径下即可：

cd /server/tools
# 如果没有安装 containerd，则可以下载 nerdctl-full-<VERSION>-linux-amd64.tar.gz 包进行安装
wget https://github.com/containerd/nerdctl/releases/download/v1.5.0/nerdctl-1.5.0-linux-amd64.tar.gz
tar xf nerdctl-1.5.0-linux-amd64.tar.gz
mv nerdctl /bin/
# 检查结果
$ nerdctl version            
WARN[0000] unable to determine buildctl version: exec: "buildctl": executable file not found in $PATH 
Client:
 Version:       v1.5.0
 OS/Arch:       linux/amd64
 Git commit:    b33a58f288bc42351404a016e694190b897cd252
 buildctl:
  Version:

Server:
 containerd:
  Version:      v1.7.3
  GitCommit:    7880925980b188f4c97b462f709d0db8e8962aff
 runc:
  Version:      1.1.8
  GitCommit:    v1.1.8-0-g82f18fe0

安装buildkit

在镜像构建时需要我们安装 buildctl 并运行 buildkitd，这是因为 nerdctl build 需要依赖 buildkit 工具。

buildkit 项目也是 Docker 公司开源的一个构建工具包，支持 OCI 标准的镜像构建。它主要包含以下部分:

服务端 buildkitd：当前支持 runc 和 containerd 作为 worker，默认是 runc，我们这里使用 containerd
客户端 buildctl：负责解析 Dockerfile，并向服务端 buildkitd 发出构建请求

buildkit 是典型的 C/S 架构，客户端和服务端是可以不在一台服务器上，而 nerdctl 在构建镜像的时候也作为 buildkitd 的客户端，所以需要我们安装并运行 buildkitd。

所以接下来我们先来安装 buildkit：

# 下载地址
wget https://github.com/moby/buildkit/releases/download/v0.12.1/buildkit-v0.12.1.linux-amd64.tar.gz

# 解压文件
cd /server/tools
mkdir /opt/buildkit && tar -zxvf buildkit-v0.12.1.linux-amd64.tar.gz -C /opt/buildkit/
ln -s /opt/buildkit/bin/buildctl /usr/local/bin/
ln -s /opt/buildkit/bin/buildkitd /usr/local/bin/

#使用Systemd来管理buildkitd，创建如下所示的systemd unit文件
cat >> /etc/systemd/system/buildkit.service <<EOF
[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
EOF

# 启动buildkitd
systemctl daemon-reload
systemctl enable buildkit --now
systemctl status buildkit

# 验证 nerdctl与buildctl
$ nerdctl version
Client:
 Version:       v1.5.0
 OS/Arch:       linux/amd64
 Git commit:    b33a58f288bc42351404a016e694190b897cd252
 buildctl:
  Version:      v0.12.1
  GitCommit:    bb857a0d49f45aa0ce9cd554b78d4075553e20f9

Server:
 containerd:
  Version:      v1.7.3
  GitCommit:    7880925980b188f4c97b462f709d0db8e8962aff
 runc:
  Version:      1.1.8
  GitCommit:    v1.1.8-0-g82f18fe0

常用nerdctl命令

k8s 默认使用k8s.io,而 nerdctl 默认使用 default namspace。如果需要查看 k8s 相关镜像需要加上”--namespace=k8s.io“来指定。

1 2	nerdctl images --namespace=k8s.io nerdctl -n=k8s.io images

或者在 nerdctl 配置文件中指定 nerdctl 默认使用 k8s.io namespace

mkdir  /etc/nerdctl/
cat >> /etc/nerdctl/nerdctl.toml << EOF
namespace = "k8s.io"
EOF

Run&Exec

nerdctl run和 docker run 类似可以使用 nerdctl run 命令运行容器，例如：

1 2	$ nerdctl run -d -p 80:80 --name=nginx --restart=always nginx:alpine 883a46df6f5875a6afae26414b498f396ea5e8ca1c24f91f97a2695c7b187ec0

可选的参数使用和 docker run 基本一直，比如 -i、-t、--cpus、--memory 等选项，可以使用 nerdctl run --help 获取可使用的命令选项。

nerdctl exec

同样也可以使用 exec 命令执行容器相关命令，例如：

$ nerdctl exec -it nginx /bin/sh
/ # date
Wed Aug  9 08:12:10 UTC 2023
/ # ls

容器管理

nerdctl ps：列出容器

使用 nerdctl ps 命令可以列出所有容器。

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$ nerdctl ps
CONTAINER ID    IMAGE                             COMMAND                   CREATED          STATUS    PORTS                 NAMES
883a46df6f58    docker.io/library/nginx:alpine    "/docker-entrypoint.…"    5 minutes ago    Up        0.0.0.0:80->80/tcp    nginx

同样可选的参数使用和 docker ps 基本一直，比如 -q、-n 等选项，可以使用 nerdctl ps --help 获取可使用的命令选项。

nerdctl inspect：获取容器的详细信息。

$ nerdctl inspect nginx

[
    {
        "Id": "883a46df6f5875a6afae26414b498f396ea5e8ca1c24f91f97a2695c7b187ec0",
        "Created": "2023-08-09T08:09:23.347598372Z",
        "Path": "/docker-entrypoint.sh",
        "Args": [
            "nginx",
            "-g",
            "daemon off;"
        ],
        "State": {
            "Status": "running",
            "Running": true,
            "Paused": false,
            "Restarting": true,
            "Pid": 2814,
            "ExitCode": 0,
            "Error": "",
            "FinishedAt": "0001-01-01T00:00:00Z"
        },
        "Image": "docker.io/library/nginx:alpine",
        "ResolvConfPath": "/var/lib/nerdctl/1935db59/containers/default/883a46df6f5875a6afae26414b498f396ea5e8ca1c24f91f97a2695c7b187ec0/resolv.conf",
        "HostnamePath": "/var/lib/nerdctl/1935db59/containers/default/883a46df6f5875a6afae26414b498f396ea5e8ca1c24f91f97a2695c7b187ec0/hostname",
        "LogPath": "/var/lib/nerdctl/1935db59/containers/default/883a46df6f5875a6afae26414b498f396ea5e8ca1c24f91f97a2695c7b187ec0/883a46df6f5875a6afae26414b498f396ea5e8ca1c24f91f97a2695c7b187ec0-json.log",
        "Name": "nginx",
        "RestartCount": 0,
        "Driver": "overlayfs",
        "Platform": "linux",
        "AppArmorProfile": "",
                "nerdctl/ports": "[{\"HostPort\":80,\"ContainerPort\":80,\"Protocol\":\"tcp\",\"HostIP\":\"0.0.0.0\"}]",
                "nerdctl/state-dir": "/var/lib/nerdctl/1935db59/containers/default/883a46df6f5875a6afae26414b498f396ea5e8ca1c24f91f97a2695c7b187ec0"
            }
        },
        "NetworkSettings": {
            "Ports": {
                "80/tcp": [
                    {
                        "HostIp": "0.0.0.0",
                        "HostPort": "80"
                    }
                ]
            },
            "GlobalIPv6Address": "",
            "GlobalIPv6PrefixLen": 0,
            "IPAddress": "10.4.0.2",
            "IPPrefixLen": 24,
            "MacAddress": "4a:5b:f3:cf:cf:eb",
            "Networks": {
                "unknown-eth0": {
                    "IPAddress": "10.4.0.2",
                    "IPPrefixLen": 24,
                    "GlobalIPv6Address": "",
                    "GlobalIPv6PrefixLen": 0,
                    "MacAddress": "4a:5b:f3:cf:cf:eb"
                }
            }
        }
    }
]

可以看到显示结果和 docker inspect 也基本一致的。

nerdctl logs：获取容器日志

查看容器日志是我们平时经常会使用到的一个功能，同样我们可以使用 nerdctl logs 来获取日志数据：

1 2	$ nerdctl logs -f nginx 10.4.0.1 - - [09/Aug/2023:08:09:46 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 615 "-" "curl/7.29.0" "-"

同样支持 -f、-t、-n、--since、--until 这些选项。

nerdctl stop：停止容器

# stop属于重启重启
$ nerdctl stop nginx
nginx
$ nerdctl ps
CONTAINER ID    IMAGE    COMMAND    CREATED    STATUS    PORTS    NAMES
$ nerdctl ps
CONTAINER ID    IMAGE                             COMMAND                   CREATED           STATUS    PORTS                 NAMES
883a46df6f58    docker.io/library/nginx:alpine    "/docker-entrypoint.…"    15 minutes ago    Up        0.0.0.0:80->80/tcp    nginx
# kill 属于停止容器 容器状态属于为创建
$ nerdctl kill nginx
883a46df6f5875a6afae26414b498f396ea5e8ca1c24f91f97a2695c7b187ec0
$ nerdctl ps 
CONTAINER ID    IMAGE    COMMAND    CREATED    STATUS    PORTS    NAMES
$ nerdctl ps -a
CONTAINER ID    IMAGE                             COMMAND                   CREATED           STATUS     PORTS                 NAMES
883a46df6f58    docker.io/library/nginx:alpine    "/docker-entrypoint.…"    17 minutes ago    Created    0.0.0.0:80->80/tcp    nginx

nerdctl rm：删除容器

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$ nerdctl rm nginx
container 883a46df6f5875a6afae26414b498f396ea5e8ca1c24f91f97a2695c7b187ec0 is in running status. unpause/stop container first or force 
$ nerdctl rm -f nginx

如果要强制删除同样可以使用 -f 或 --force 选项来操作。

镜像管理

erdctl images：镜像列表

$ nerdctl images
REPOSITORY    TAG       IMAGE ID        CREATED         PLATFORM       SIZE        BLOB SIZE
nginx         alpine    1713c88213a0    25 hours ago    linux/amd64    43.0 MiB    16.2 MiB
$ nerdctl -n=k8s.io images

nerdctl tag：镜像标签

使用 tag 命令可以为一个镜像创建一个别名镜像：

$ nerdctl images
REPOSITORY    TAG       IMAGE ID        CREATED         PLATFORM       SIZE        BLOB SIZE
nginx         alpine    1713c88213a0    25 hours ago    linux/amd64    43.0 MiB    16.2 MiB
$ nerdctl tag nginx:alpine harbor.boysec.cn/course/nginx:alpine
$ nerdctl images
REPOSITORY                       TAG       IMAGE ID        CREATED          PLATFORM       SIZE        BLOB SIZE
nginx                            alpine    1713c88213a0    25 hours ago     linux/amd64    43.0 MiB    16.2 MiB
harbor.boysec.cn/course/nginx    alpine    1713c88213a0    6 seconds ago    linux/amd64    43.0 MiB    16.2 MiB

nerdctl pull：拉取镜像

1	$ nerdctl pull docker.io/library/busybox:latest

nerdctl push：推送镜像

当然在推送镜像之前也可以使用 nerdctl login 命令登录到镜像仓库，然后再执行 push 操作。

可以使用 nerdctl login --username xxx --password xxx 进行登录，使用 nerdctl logout 可以注销退出登录。

nerdctl save：导出镜像

使用 save 命令可以导出镜像为一个 tar 压缩包。

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$ nerdctl save -o busybox.tar.gz busybox:latest
$ ls -lh busybox.tar.gz
-rw-r--r-- 1 root root 2.2M Aug  9 16:40 busybox.tar.gz

nerdctl rmi：删除镜像

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$ nerdctl rmi busybox
Untagged: docker.io/library/busybox:latest@sha256:3fbc632167424a6d997e74f52b878d7cc478225cffac6bc977eedfe51c7f4e79
Deleted: sha256:3d24ee258efc3bfe4066a1a9fb83febf6dc0b1548dfe896161533668281c9f4f

nerdctl load：导入镜像

使用 load 命令可以将上面导出的镜像再次导入：

$ nerdctl load -i busybox.tar.gz
$ nerdctl images
REPOSITORY                       TAG       IMAGE ID        CREATED          PLATFORM       SIZE        BLOB SIZE
busybox                          latest    3fbc63216742    7 seconds ago    linux/amd64    4.1 MiB     2.1 MiB

使用 -i 或 --input 选项指定需要导入的压缩包。

镜像构建

镜像构建是平时我们非常重要的一个需求，我们知道 ctr 并没有构建镜像的命令，而现在我们又不使用 Docker 了，那么如何进行镜像构建了，幸运的是 nerdctl 就提供了 nerdctl build 这样的镜像构建命令。

🐳nerdctl build：从 Dockerfile 构建镜像

比如现在我们定制一个 nginx 镜像，新建一个如下所示的 Dockerfile 文件：

cat > Dockerfile <<EOF
FROM nginx:alpine
RUN echo -e "#version wangxiansen\nHello Nerdctl From Containerd" > /usr/share/nginx/html/index.html
EOF

然后在文件所在目录执行镜像构建命令：

1	$ nerdctl build -t nginx:nerdctl -f Dockerfile .

构建完成后查看镜像是否构建成功：

$ nerdctl images
REPOSITORY                       TAG        IMAGE ID        CREATED           PLATFORM       SIZE        BLOB SIZE
busybox                          latest     3fbc63216742    8 minutes ago     linux/amd64    4.1 MiB     2.1 MiB
nginx                            alpine     1713c88213a0    25 hours ago      linux/amd64    43.0 MiB    16.2 MiB
nginx                            nerdctl    a0fd917f4722    47 seconds ago    linux/amd64    43.1 MiB    16.2 MiB
harbor.boysec.cn/course/nginx    alpine     1713c88213a0    12 minutes ago    linux/amd64    43.0 MiB    16.2 MiB

我们可以看到已经有我们构建的 nginx:nerdctl 镜像了。接下来使用上面我们构建的镜像来启动一个容器进行测试：

$ nerdctl run -d -p 80:80 --name=nginx --restart=always nginx:nerdctl
4af4648264330c1ca46ae97299fb03ff7f3c98e9f627618e679eccf6b9df131d
$ nerdctl ps
CONTAINER ID    IMAGE                              COMMAND                   CREATED           STATUS    PORTS                 NAMES
4af464826433    docker.io/library/nginx:nerdctl    "/docker-entrypoint.…"    18 seconds ago    Up        0.0.0.0:80->80/tcp    nginx
$ curl localhost
#version wangxiansen
Hello Nerdctl From Containerd

这样我们就使用 nerdctl + buildkitd 轻松完成了容器镜像的构建。

当然如果你还想在单机环境下使用 Docker Compose，在 containerd 模式下，我们也可以使用 nerdctl 来兼容该功能。同样我们可以使用 nerdctl compose、nerdctl compose up、nerdctl compose logs、nerdctl compose build、nerdctl compose down 等命令来管理 Compose 服务。这样使用 containerd、nerdctl 结合 buildkit 等工具就完全可以替代 docker 在镜像构建、镜像容器方面的管理功能了。