Kubernetes弃用Docker，我们该怎么办？

来源：CSDN博客　2022-05-21 05:58:20

整理 | 山河已无恙校对 | 小雨青年

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声明：本文出自CNCF网站，最初由Alessandro Lo Manto在Sighup博客上发表。CSDN将文章翻译成中文，分享给大家。

2020年底，Kubernetes团队弃用了Docker，并宣布将在2021年底完全移除对Docker的支持。这种弃用带来了很多变化，因为使用Docker作为容器运行时接口（CRI）而不是开放容器倡议（OCI）造成了一点混乱。

那么，为什么要这么大惊小怪呢？我们应该继续写Dockerfile吗？

如今，人们仍然很难理解Docker是什么。公司、容器、镜像和开发者使用的工具之间似乎没有什么区别，对许多人来说，只有一个叫做“Docker”的词来指代这一切。

Docker内部的奥秘

Docker是一个开发、发布和运行应用程序的开放平台。Docker能够将应用程序与基础设施分离，从而快速交付软件。Docker利用了Linux内核及其功能，因为独立运行进程，所以隔离方法十分重要。

Docker之所以使用Linux Container（LXC），是因为其使用Runtime 作为后端。随着任务的发展，LXC被改变为Containerd。

当前的Docker设置分为：Containerd（用于管理容器）和Dockerd（用于提供来自Docker主机的信息的持久进程守护进程）。被定义为“容器”的Docker，只不过是一个与用户友好的容器交互工具。它的创建方式使每个人都可以安装它、构建容器镜像、从注册表中提取镜像，并创建、启动和管理容器。这就是Docker被称为“容器”的原因。

那么Kubernetes是什么?和这一切又有什么关系?

要想理解为什么Kubernetes和Docker会一起出名，我们需要先了解Docker是如何集成在Kubernetes中以及开放容器倡议（OCI）和容器运行时接口（CRI）的含义。

什么是OCI

Kubernetes采用容器的概念，它并不是在一台服务器上运行容器化应用程序，而是将它们分布在一个集群上。

容器的普及需要有一个开放的镜像标准。Docker Inc和CoreOS创建了OCI（Open Container Initiative，开放容器倡议），其使命是产生标准格式。它推出了两个具体的标准：

对二进制格式镜像的要求

一个描述如何交互和运行容器的规范。OCI维护着一个名为Runc的参考实现，Containerd在后台使用Runc与容器进行交互

OCI增加了不同容器运行时解决方案之间的互操作性，因此，镜像可以在任何其他遵守此标准的系统中运行。

什么是CRI

为了工作，Kubernetes 需要一个支持CRI的容器运行时。CRI是一个Kubernetes API，它定义了Kubernetes与不同容器运行时交互的方式。因为它是标准化的规范，所以您可以选择想要使用的CRI实现或自行编写。

为什么Kubernetes不需要Docker作为容器运行时？Docker比Kubernetes更老，并且没有实现CRI，为什么它能够发挥作用？

Dockershim组件的创建是为了让你与CRI交互。但如今Docker有替代品，Kubernetes便不再需要保持这种额外的复杂性了。

前面解释过，Docker并不是一个容器运行时，它是一系列与容器交互的工具，只是一个中间人。

应该停止将Kubernetes与Docker一起使用吗？

如果您的集群已经由GKE、EKS或AKS‌（默认为Containerd）等主要云提供商配置，或者您只是一个Kubernetes用户，这对您没有影响。

Docker已经并将继续在Kubernetes生态系统中发挥重要作用。后者将继续运行Docker容器并从Docker注册表中提取镜像，因为Docker生成了符合OCI的镜像。

但是，让我们来谈谈自己吧！在本文中，我们将引导您使用Containerd而不是Docker创建一个Kubernetes集群。

Vagrant VM上的集群设置

下面我们编写一个基本的Vagrantfile和脚本配置供大家理解，可以按照以下提供的步骤创建Kubernetes集群。

作为先决条件，您需要安装和配置Virtualbox和Vagrant。

Step 1：在启动集群之前，首先在您选择的文件夹中创建一个Vagrantfile文件。

Vagrantfile

# -*- mode: ruby -*-# vi: set ft=ruby :ENV["VAGRANT_NO_PARALLEL"] = "yes"Vagrant.configure(2) do |config| # Kubernetes Master Server config.vm.define "master" do |node| node.vm.box = "generic/ubuntu2004" node.vm.box_check_update = false node.vm.box_version = "3.2.18" node.vm.hostname = "master" node.vm.network "private_network", ip: "172.0.0.100" node.vm.provider :virtualbox do |v| v.name = "master" v.memory = 2048 v.cpus = 2 end node.vm.provider :libvirt do |v| v.memory = 2048 v.nested = true v.cpus = 2 end end # Kubernetes Worker Node config.vm.define "worker0" do |node| node.vm.box = "generic/ubuntu2004" node.vm.box_check_update = false node.vm.box_version = "3.2.18" node.vm.hostname = "worker0" node.vm.network "private_network", ip: "172.0.1.101" node.vm.provider :virtualbox do |v| v.name = "worker0" v.memory = 1024 v.cpus = 1 end node.vm.provider :libvirt do |v| v.memory = 1024 v.nested = true v.cpus = 1 end endend

Step 2：执行vagrant命令。它将启动两个节点，一个主节点和一个工作节点。

vagrant up

Step 3 ：登录主节点和工作节点安装集群初始化配置脚本。

vagrant ssh master

vagrant ssh worker0

main.sh

#!/bin/bashecho "[TASK 1] Disable and turn off SWAP"sed -i "/swap/d" /etc/fstabswapoff -aecho "[TASK 2] Stop and Disable firewall"systemctl disable --now ufw >/dev/null 2>&1echo "[TASK 3] Enable and Load Kernel modules"cat >>/etc/modules-load.d/containerd.conf<>/etc/sysctl.d/kubernetes.conf</dev/null 2>&1echo "[TASK 5] Install containerd runtime"apt update -qq >/dev/null 2>&1apt install -qq -y containerd apt-transport-https >/dev/null 2>&1mkdir /etc/containerdcontainerd config default > /etc/containerd/config.tomlsystemctl restart containerdsystemctl enable containerd >/dev/null 2>&1echo "[TASK 6] Add apt repo for kubernetes"curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | apt-key add - >/dev/null 2>&1apt-add-repository "deb http://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" >/dev/null 2>&1echo "[TASK 7] Install Kubernetes components (kubeadm, kubelet and kubectl)"apt install -qq -y kubeadm=1.21.0-00 kubelet=1.21.0-00 kubectl=1.21.0-00 >/dev/null 2>&1

Master node

vagrant@master:~$ vim main.shvagrant@master:~$ sudo bash main.sh[TASK 1] Disable and turn off SWAP[TASK 2] Stop and Disable firewall[TASK 3] Enable and Load Kernel modules[TASK 4] Add Kernel settings[TASK 5] Install containerd runtime[TASK 6] Add apt repo for kubernetes[TASK 7] Install Kubernetes components (kubeadm, kubelet and kubectl)

Worker node

vagrant@worker0:~$ vim main.shvagrant@worker0:~$ sudo bash main.sh[TASK 1] Disable and turn off SWAP[TASK 2] Stop and Disable firewall[TASK 3] Enable and Load Kernel modules[TASK 4] Add Kernel settings[TASK 5] Install containerd runtime[TASK 6] Add apt repo for kubernetes[TASK 7] Install Kubernetes components (kubeadm, kubelet and kubectl)

Step 4 ：只在主节点上安装下面的脚本，并在最后复制kubeadm join命令。

master.sh

#!/bin/bashecho "[TASK 1] Pull required containers"kubeadm config images pull >/dev/null 2>&1echo "[TASK 2] Initialize Kubernetes Cluster"kubeadm init --apiserver-advertise-address=172.0.0.100 --pod-network-cidr=192.168.0.0/16 >> /root/kubeinit.log 2>/dev/nullecho "[TASK 3] Deploy Calico network"kubectl --kubeconfig=/etc/kubernetes/admin.conf create -f https://docs.projectcalico.org/v3.18/manifests/calico.yaml >/dev/null 2>&1mkdir /home/vagrant/.kubecp /etc/kubernetes/admin.conf /home/vagrant/.kube/configchown -R vagrant:vagrant /home/vagrant/.kubeecho "[TASK 4] Generate and save cluster join command"kubeadm token create --print-join-command

vagrant@master:~$ vim master.shvagrant@master:~$ sudo bash master.sh[TASK 1] Pull required containers[TASK 2] Initialize Kubernetes Cluster[TASK 3] Deploy Calico network[TASK 4] Generate and save cluster join commandkubeadm join 172.0.0.100:6443 --token 5d6fgz.0lll5srvyxa9wfcm --discovery-token-ca-cert-hash sha256:0828fbc966896ac32550a7641d54593ef98738d2878ed80c1966431888cc1324

Step 5 ：复制并以sudo用户身份在工作节点中运行join命令。

vagrant@worker0:~$ sudo kubeadm join 172.0.0.100:6443 --token 5d6fgz.0lll5srvyxa9wfcm --discovery-token-ca-cert-hash sha256:0828fbc966896ac32550a7641d54593ef98738d2878ed80c1966431888cc1324[preflight] Running pre-flight checks[preflight] Reading configuration from the cluster...[preflight] FYI: You can look at this config file with "kubectl -n kube-system get cm kubeadm-config -o yaml"[kubelet-start] Writing kubelet configuration to file "/var/lib/kubelet/config.yaml"[kubelet-start] Writing kubelet environment file with flags to file "/var/lib/kubelet/kubeadm-flags.env"[kubelet-start] Starting the kubelet[kubelet-start] Waiting for the kubelet to perform the TLS Bootstrap...This node has joined the cluster:* Certificate signing request was sent to apiserver and a response was received.* The Kubelet was informed of the new secure connection details.Run "kubectl get nodes" on the control-plane to see this node join the cluster

Step 6 ：在主节点上，列出所有集群节点，以确保工作节点连接到主节点并处于就绪状态。

kubectl get nodes -o wide

您可以使用Containerd而不是Docker来查看运行时。

vagrant@master:~$ kubectl get nodes -o wideNAME STATUS ROLES AGE VERSION INTERNAL-IP EXTERNAL-IP OS-IMAGE KERNEL-VERSION CONTAINER-RUNTIMEmaster Ready control-plane,master 2m41s v1.21.0 10.0.2.15 Ubuntu 20.04.2 LTS 5.4.0-72-generic containerd://1.5.2worker0 Ready 98s v1.21.0 10.0.2.15 Ubuntu 20.04.2 LTS 5.4.0-72-generic containerd://1.5.2