Linux-containerd中Runc容器运行时详解

# 1. Linux 容器技术简介

## 1.1 Linux 容器概述
容器技术是一种轻量级的虚拟化技术，能够将应用程序及其所有依赖项打包到一个独立的运行环境中。在 Linux 系统中，容器化技术得到了广泛的应用，其中 Docker、Podman、LXC 等工具都是基于 Linux 容器技术的。

## 1.2 容器运行时(runtime)的作用和重要性
容器运行时是指负责创建和运行容器的组件，它负责管理容器的生命周期、资源隔离、进程管理等任务，是容器技术的核心部分。

## 1.3 基于 Runc 的容器运行时
Runc 是一个轻量级的容器运行时工具，它遵循 Open Container Initiative (OCI) 标准，能够以标准化的方式创建和运行容器。Runc 被广泛应用于容器平台和容器编排工具中，如 Kubernetes、Docker 等。

# 2. Runc 容器运行时基础

在本章中，我们将深入了解 Runc 容器运行时的基础知识和原理。我们将探讨 Runc 的概念和其工作原理，以及 Runc 的架构和组件。同时，我们还将详细讨论 Runc 与容器守护进程(dockerd)的关系。

#### 2.1 Runc 的概念和原理

Runc 是一个轻量级的容器运行时，它是 OCI(Open Container Initiative) 标准的一部分。Runc 的核心功能是创建和运行容器。它使用 Linux 命名空间(namespaces)、控制组(cgroups)、根文件系统(mounts)等技术，实现容器的隔离和资源管理。

Runc 的工作原理非常简单。它首先根据 OCI 规范解析容器的配置文件，包括容器的根文件系统、运行参数、环境变量等。然后，它使用 Linux 命名空间(namespaces)隔离容器的进程、网络、文件系统和设备等资源。最后，它调用操作系统的系统调用，为容器启动一个新的进程，并将这个进程放入指定的命名空间中。

#### 2.2 Runc 架构和组件

Runc 的架构非常简单，它由以下几个组件组成：

- **runc**：Runc 的主要命令行工具，用于创建和运行容器。它接受容器的配置文件作为输入，然后按照配置文件的要求进行容器的创建和运行。

- **libcontainer**：Runc 的核心库，它实现了容器运行时的大部分功能。libcontainer 提供了一组 C 语言接口，供 runc 调用。它使用 Linux 命名空间(namespaces)、控制组(cgroups)等技术，实现容器的隔离和资源管理。

- **containerd-shim**：一个轻量级的进程外壳程序，用于管理容器的生命周期。当 Runc 启动一个容器时，它会调用 containerd-shim 创建一个进程外壳，并将容器的进程放入进程外壳中。containerd-shim 负责监控容器的状态，并在容器退出时进行清理工作。

#### 2.3 Runc 与容器守护进程的关系

Runc 是一个单独的容器运行时，它可以独立使用，也可以与容器守护进程(dockerd)配合使用。容器守护进程负责管理容器的整个生命周期，包括创建、运行、停止和删除容器。而 Runc 则负责具体的容器运行操作。

当我们使用 Docker 命令创建并运行一个容器时，实际上是通过 Docker 后台进程(dockerd)调用 Runc 运行容器。Docker 后台进程会解析我们输入的 Dockerfile，并生成一个符合 OCI 标准的容器配置文件。然后，它将这个配置文件传递给 Runc，并使用