containerd与kubernetes集成

概念介绍

cri (Container runtime interface)
- cri is a containerd plugin implementation of Kubernetes container runtime interface (CRI).
- cri是 kubernetes的容器运行时接口的容器插件实现。
containerd
- containerd is an industry-standard container runtime with an emphasis on simplicity, robustness and portability.
- containerd完全支持运行容器的的CRI运行时规范。
- cri在containerd1.1以上的版本的原生插件。它内置于containerd并默认启用。
cri-o
- OCI-based implementation of Kubernetes Container Runtime Interface.
- kubernetes为了兼容cri和oci孵化了项目cri-o。为了架设在cri和oci之间的一座桥梁。由此cri-o既兼容cri插件实现又兼容oci的容器运行时标准。
oci (Open Container Initiative)
- https://www.opencontainers.org/about/oci-scope-table
- oci是由多家公司成立的项目,并由linux基金会进行管理,致力于container runtime 的标准的制定和runc的开发等工作。
runc
- runc is a CLI tool for spawning and running containers according to the OCI specification.
- runc，是对于OCI标准的一个参考实现，是一个可以用于创建和运行容器的CLI(command-line interface)工具。

概述

由于docker嵌入了太多自身内容,为了减轻容器负担。此次选用containerd作为kubernetes的容器实现方案。本文将带大家讲述如何搭建一个集成了containerd的k8s集群。

环境准备

下载containerd二进制包。我这里已经编译并打包了好了，内含containerd、runc、crictl、ctr等。

下载链接：https://github.com/cuisongliu/containerd-dist/releases/download/v1.2.4/containerd-v1.2.4.tar.gz

runc版本： 1.0.1-dev
containerd版本： v1.2.4

安装

安装containerd

解压二进制包并生成默认文件
```
tar -C /usr/local/bin -xzf containerd-v1.2.4.tar.gz
chmod a+x /usr/local/bin/*
containerd config default > /etc/containerd/config.toml
```
生成的默认配置文件注意 [grpc] 的 address 字段默认为 /run/containerd/containerd.sock
配置文件其他参数含义参照github地址： https://github.com/containerd/containerd/blob/master/docs/man/containerd-config.toml.5.md

在 /etc/systemd/system 目录下编写文件 containerd.service内容如下

[Unit]
Description=containerd container runtime
Documentation=https://containerd.io
After=network.target

[Service]
ExecStartPre=/sbin/modprobe overlay
ExecStart=/usr/local/bin/containerd
Restart=always
RestartSec=5
Delegate=yes
KillMode=process
OOMScoreAdjust=-999
LimitNOFILE=1048576
# Having non-zero Limit*s causes performance problems due to accounting overhead
# in the kernel. We recommend using cgroups to do container-local accounting.
LimitNPROC=infinity
LimitCORE=infinity

[Install]
WantedBy=multi-user.target

启动containerd
```
systemctl enable containerd
systemctl restart containerd
systemctl status containerd
```
看containerd启动状态如果是running就没有问题。下面我们测试拉取一下hub的镜像。
测试containerd
```
ctr images pull docker.io/library/nginx:alpine
```
看到输出done，说明containerd运行一切正常。

使用crictl连接containerd

下一步我们使用crictl连接containerd。

修改crictl的配置文件,在 /etc/crictl.yaml 写入以下内容：
```
runtime-endpoint: unix:///run/containerd/containerd.sock
image-endpoint: unix:///run/containerd/containerd.sock
timeout: 10
debug: false
```
这里注意runtime-endpoint 和image-endpoint 必须与/etc/containerd/config.toml中配置保持一致。
验证一下cri插件是否可用
```
crictl  pull nginx:alpine
crictl  rmi  nginx:alpine
crictl  images
```
其中 crictl images 会列出所有的cri容器镜像。
到此我们的cri + containerd已经完成整合了。下一步我们需要修改kubeadm配置进行安装。

导入kubenetes离线镜像包

这里我们就需要导入k8s的离线镜像包了。这里需要注意一下，kubernetes是调用的cri接口,所以导入时也需要从cri插件导入镜像。

cri导入镜像命令(cri导入镜像)：
```
 ctr cri load  images.tar
```
containerd导入镜像命令(containerd导入镜像)：
```
 ctr images import images.tar 
```

修改kubelet配置和kubeadm安装时配置

在 kubelet配置文件 10-kubeadm.conf 的[Service] 结点加入以下配置：

Environment="KUBELET_EXTRA_ARGS=--container-runtime=remote --runtime-request-timeout=15m --container-runtime-endpoint=unix:///run/containerd/containerd.sock"

在kubeadm配置文件 kubeadm.yaml 中加入

apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta1
kind: InitConfiguration
nodeRegistration:
  criSocket: /run/containerd/containerd.sock
  name: containerd

到此containerd和kubernetes的集成就完成了。下面可以直接安装即可。

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