详解 Docker 和 Containerd 目录结构及存储机制

本文将详细介绍 Docker 和 Containerd 这两种流行的容器运行时工具的目录结构和存储机制，并对它们之间的主要区别进行对比。感兴趣的读者一同来探究一下吧！首先，让我们来了解一下它们的目录结构和存储机制。Docker 和 Containerd 都有自己独特的方式来组织目录结构和管理存储。接下来，我们将分别探讨它们的存储路径、挂载点管理、配置文件和日志文件等方面的不同之处。通过对比这些关键细节，我们可以更清晰地了解 Docker 和 Containerd 之间的差异。

一、Docker 目录结构与存储机制

1. Docker 存储目录

Docker 默认将数据存储在 /var/lib/docker 目录下。这个目录包含以下子目录和文件：

• /var/lib/docker/containers：
  • 存储每个容器的配置文件和日志文件。
  • 每个容器的目录以容器 ID 命名，包含 config.v2.json 和日志文件。
    
• /var/lib/docker/overlay2：
  • 存储使用 Overlay2 存储驱动的容器文件系统。每个容器的文件系统由多个层组成，包括只读层（镜像层）和可写层（容器层）。
  • merged：联合挂载后的目录，容器的根目录。
  • diff：容器的可写层，存储容器运行时的修改。
  • lower：记录父层的哈希值。
• /var/lib/docker/volumes：
  • 存储 Docker 卷的数据。
  • 每个卷的目录以卷名命名，包含卷的数据。
• /var/lib/docker/network：
  • 存储 Docker 网络相关的配置和状态信息。
• /var/lib/docker/image：
  • 存储镜像的元数据。
• /var/lib/docker/containers：
  • 存储容器的配置文件和日志文件。

2. Docker 容器的根目录

Docker 容器的根目录位于 /var/lib/docker/overlay2 下的 merged 目录。例如：

/var/lib/docker/overlay2/<layer_id>/merged

<layer_id>：容器的文件系统层的唯一标识符。

3. 查看 Docker 容器的挂载点

可以使用以下命令查看 Docker 容器的挂载点：

docker inspect --format '{{.GraphDriver.Data.WorkDir}}' <容器 ID>

二、Containerd 目录结构与存储机制

1. Containerd 存储目录

Containerd 默认将数据存储在 /var/lib/containerd 目录下。这个目录包含以下子目录和文件：

/var/lib/containerd/io.containerd.content.v1.content：

存储容器镜像的内容。

/var/lib/containerd/io.containerd.grpc.v1.cri：

存储与 Kubernetes CRI（Container Runtime Interface）相关的数据。

/var/lib/containerd/io.containerd.metadata.v1.bolt：

存储元数据，使用 BoltDB。

/var/lib/containerd/io.containerd.runtime.v1.linux：

存储容器的运行时信息。

/var/lib/containerd/io.containerd.runtime.v2.task：

存储容器的运行时任务信息。

/var/lib/containerd/io.containerd.snapshotter.v1.overlayfs：

存储使用 OverlayFS 文件系统的容器快照。

/var/lib/containerd/tmpmounts：

存储临时挂载点。

2. Containerd 容器的根目录

Containerd 容器的根目录通常位于 /var/lib/containerd/io.containerd.snapshotter.v1.overlayfs 下的某个快照目录中。例如：

/var/lib/containerd/io.containerd.snapshotter.v1.overlayfs/snapshots/<snapshot_id>/fs

<snapshot_id>：快照的唯一标识符。

3. 查看 Containerd 容器的挂载点

可以使用以下命令查看 Containerd 容器的挂载点：

crictl inspect <容器 ID> | jq -r '.info.runtimeSpec.mounts[] | select(.destination == "/") | .source'

4. 查找快照与容器的对应关系

以下是一个示例脚本，帮助你找到每个快照对应的容器：

#!/bin/bash
# 获取所有容器的 ID
container_ids=$(crictl ps -q)
# 遍历每个容器
for container_id in $container_ids; do
    # 获取容器的挂载点路径
    mount_path=$(crictl inspect $container_id | jq -r '.info.runtimeSpec.mounts[] | select(.destination == "/") | .source')
    # 检查挂载点路径是否在 snapshots 目录中
    if [ -n "$mount_path" ]; then
        snapshot_id=$(basename $mount_path)
        echo "Container ID: $container_id, Snapshot ID: $snapshot_id"
    fi
done

三、Docker 和 Containerd 的主要区别

1. 存储路径

• Docker：/var/lib/docker/overlay2
• Containerd：/var/lib/containerd/io.containerd.snapshotter.v1.overlayfs

2. 挂载点管理

• Docker：使用 docker inspect 查看挂载点。
• Containerd：使用 crictl inspect 查看挂载点。

3. 配置文件

• Docker：/etc/docker/daemon.json
• ​​​​​​​Containerd：/etc/containerd/config.toml

4. 日志文件

• Docker：/var/log/docker.log
• ​​​​​​​Containerd：/var/log/containerd.log

四、实用命令

1. Docker 查看容器的挂载点：

docker inspect --format '{{.GraphDriver.Data.WorkDir}}' <容器 ID>

2. Containerd

查看容器的挂载点：

crictl inspect <容器 ID> | jq -r '.info.runtimeSpec.mounts[] | select(.destination == "/") | .source'

查看所有容器的挂载点：

crictl ps -q | xargs -I {} sh -c 'crictl inspect {} | jq -r ".info.runtimeSpec.mounts[] | select(.destination == \"/\") | .source"'

五、总结

• Docker 和 Containerd 都使用 OverlayFS 文件系统来管理容器的文件系统。
• Docker 的存储路径在 /var/lib/docker/overlay2，而 Containerd 的存储路径在 /var/lib/containerd/io.containerd.snapshotter.v1.overlayfs。
• Docker 使用 docker inspect 查看容器的挂载点，而 Containerd 使用 crictl inspect 查看挂载点。
• Docker 的配置文件是 /etc/docker/daemon.json，而 Containerd 的配置文件是 /etc/containerd/config.toml。

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