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Podman 容器管理

Table of Contents

Podman 是由红帽(Red Hat)主导开发的开源容器运行时,是 Docker 的替代方案,命令行接口与 Docker 高度兼容

Podman 采用 无守护进程 daemonless 架构,每个容器作为独立进程运行

无需始终运行后台守护进程,提高了系统安全性,降低了单点故障风险

在 FreeBSD 平台上,Podman

Podman 容器运行时
   │
   ├── Linux 容器
   │   │
   │   │ 依赖
   │   ▼
   │   Linux 兼容层(Linuxulator)
   │   │
   │   │ 底层隔离
   │   ▼
   │   Jail 机制
   │
   └── FreeBSD 原生容器
       │
       │ 直接基于
       ▼
       Jail 机制

安装 Podman

安装 sysutils/podman-suite 元包时,会同时安装 sysutils/buildah 用于构建容器镜像 、sysutils/podman 容器运行时 、sysutils/skopeo 用于操作容器镜像 和 sysutils/catatonit 容器初始化进程

  • pkg:

    $ pkg install podman-suite
    
  • port:

    $ cd /usr/ports/sysutils/podman-suite/
    $ make install clean
    

查看安装后的配置信息:

$ pkg info -D podman

配置 fstab 文件

在 FreeBSD 上使用 Podman,需要配置文件系统挂载点

fdescfs 是 FreeBSD 提供的 文件描述符文件系统 ,可将进程的文件描述符映射为文件系统节点,Podman 依赖该文件系统在容器内部传递文件描述符。将下列行写入 /etc/fstab 文件:

fdesc   /dev/fd         fdescfs         rw      0       0

随后执行下列命令使之立即生效:

$ mount -t fdescfs fdesc /dev/fd

配置网络

Podman 借助 PF(Packet Filter)防火墙完成容器网络的地址转换与流量控制

容器可以通过宿主机网络接口访问外部网络

若系统此前未配置过 PF,可直接复制 Podman 提供的配置示例:

$ cp /usr/local/etc/containers/pf.conf.sample /etc/pf.conf

编辑 /etc/pf.conf 文件,将 ix0 替换为当前使用的网卡,可使用命令 ifconfig 查看:

# 设置 IPv4 出口网络接口
v4egress_if = "ix0"

# 设置 IPv6 出口网络接口
v6egress_if = "ix0"

若系统已运行 PF 且存在自定义规则集,直接复制示例文件将覆盖现有配置。此时应只提取与容器网络相关的规则追加到现有 /etc/pf.conf 中,核心需要添加以下内容:

# Podman 容器网络 NAT 锚点与规则
nat-anchor "cni-rdr/*"
rdr-anchor "cni-rdr/*"
nat on $ext_if inet from 10.88.0.0/16 to any -> ($ext_if)
其中 $ext_if 需替换为实际网卡名称,网段 10.88.0.0/16 为 Podman 默认网桥子网

添加规则后执行 pfctl -f /etc/pf.conf 重新加载配置即可生效

接下来启动 PF 防火墙

$ kldload pf # 加载内核模块,仅需执行一次,以后会自动加载
$ echo 'net.pf.filter_local=1' >> /etc/sysctl.conf # 将容器主机的连接重定向到容器内部
$ sysctl net.pf.filter_local=1 # 立即生效
$ service pf enable # 启用 pf 防火墙服务
$ service pf start # 启动 pf 防火墙

net.pf.filter_local=1 参数的作用是启用 PF 对发往本机地址的数据包的过滤处理,启用后 PF 可以对这类数据包应用 NAT/rdr 等规则,从而实现容器与宿主机之间的网络通信

创建 ZFS 存储池

管理容器的存储资源,建议创建专用的 ZFS 文件系统

创建 ZFS 文件系统 zroot/containers,并将挂载点设置为 /var/db/containers

$ zfs create -o mountpoint=/var/db/containers zroot/containers

启动服务

启动相关服务:

$ service linux enable # 设置 Linux 兼容服务开机自启
$ service linux start # 启动 Linux 兼容服务
$ service podman enable # 设置 Podman 服务开机自启
$ service podman start # 启动 Podman 服务

文件结构:

/
├── etc/
│   ├── fstab # 文件系统挂载配置
│   ├── pf.conf # PF 防火墙配置
│   └── sysctl.conf # sysctl 配置
├── run/
│   └── containers/
│       └── 0/
│           └── auth.json # 运行时认证凭据位置(默认读写位置,重启后可能丢失)
├── root/
│   └── .config/
│       └── containers/
│           └── auth.json # 持久化认证凭据位置(备用读取位置,重启后保留)
├── var/
│   └── db/
│       └── containers/ # 容器数据库目录
└── usr/
    └── local/
         └── etc/
           └── containers/
                └── pf.conf.sample # PF 防火墙配置示例

测试 Ubuntu 镜像

服务启动完成后,可测试拉取 Ubuntu 镜像验证 Podman 是否正常工作:

  1. 测试拉取 Ubuntu 镜像:

    $ podman pull --os=linux docker.io/library/ubuntu:latest
    
    Trying to pull docker.io/library/ubuntu:latest...
    Getting image source signatures
    Copying blob 0622fac788ed done   |
        Copying config a0e45e2ce6 done   |
        Writing manifest to image destination
    a0e45e2ce6e6e22e73185397d162a64fcf2f80a41c597015cab05d9a7b5913ce
    
  2. 查看当前拉取的镜像:

    $ podman images
    
    REPOSITORYTAG IMAGE ID  CREATED  SIZE
    docker.io/library/ubuntu  latest  a0e45e2ce6e6  3 weeks ago  80.6 MB
    
  3. 打印系统版本(仅打印前 5 行):

    $ podman run --os=linux ubuntu /usr/bin/cat "/etc/os-release" | head -5
    
    PRETTY_NAME="Ubuntu 24.04.2 LTS"
    NAME="Ubuntu"
    VERSION_ID="24.04"
    VERSION="24.04.2 LTS (Noble Numbat)"
    VERSION_CODENAME=noble
    
  4. 进入容器:

    $ podman run -it --os=linux ubuntu /bin/bash # 进入容器
    
    root@3b6d47dea81e:/# apt update # 当前已进入容器内部
    Get:1 http://archive.ubuntu.com/ubuntu noble InRelease [256 kB]
    Get:2 http://security.ubuntu.com/ubuntu noble-security InRelease [126 kB]
    
    ……以下省略……
    
    root@3b6d47dea81e:/# exit # 退出容器
    exit
    
    $ # 已返回宿主机
    

测试 FreeBSD 维护者打包的 Nginx 容器

除了 Linux 镜像外,Podman 也可以运行 FreeBSD 原生容器。本节测试 FreeBSD 维护者打包的 Nginx 容器:

# 从 quay.io 拉取 nginx 镜像
$ podman pull quay.io/dougrabson/nginx

# 使用该镜像创建并后台运行容器 mynginx,将宿主机 8080 端口映射到容器 80 端口
$ podman run -d --name mynginx -p 8080:80 quay.io/dougrabson/nginx
在浏览器中打开 http://ip:8080 即可访问 Nginx 测试页面

更多用法

查看日志:

$ podman logs 容器名称

查看容器运行状态:

$ podman ps # 查看当前运行的容器

CONTAINER ID  IMAGECOMMAND   CREATED STATUSPORTS NAMES
ca088c9c56fc  quay.io/dougrabson/nginx:latest  /usr/local/sbin/n...  3 minutes agoUp 3 minutes  0.0.0.0:8080->80/tcp  mynginx

$ podman ps -a # 查看所有状态,包括运行失败的容器

CONTAINER ID  IMAGECOMMAND   CREATED STATUS PORTS  NAMES
e8ea65b7e6c9  docker.io/library/nginx:latest   nginx -g daemon o...  17 minutes ago Exited (0) 292 years ago   0.0.0.0:8080->80/tcp   nginx-test
ca088c9c56fc  quay.io/dougrabson/nginx:latest  /usr/local/sbin/n...  3 minutes ago Up 3 minutes   0.0.0.0:8080->80/tcp   mynginx

停止并删除容器:

$ podman stop 容器名称 # 停止容器
$ podman rm 容器名称  # 删除容器

删除镜像(必须先删除引用该镜像的容器):

$ podman rmi 镜像名称

FreeBSD 容器

除了第三方维护者提供的容器外,也可以直接从 Docker Hub 拉取官方的 FreeBSD 镜像:

$ podman pull docker://freebsd/freebsd-runtime:15.0
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