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序章
前回の記事では、rmコマンドを実装して既存のコンテナーを削除しましたが、この記事では、以前のファイルシステムの分離を改善して、コンテナーとコンテナー間のファイルシステムの分離を実現します。
ソースコードの説明
GiteeとGithubに同時に置くと、両方を入手できます
この章に対応するバージョンラベルは次のとおりです。5.7、コードビハインドが多すぎるのを防ぐため、表示は簡単ではありません。ラベルバージョンに切り替えて表示できます。
コード
この機能を実現するための主なアイデアは次のとおりです：
以前の投稿：日曜大工のDockerシリーズ-4.2AUFSでbusyboxをラップする
コンテナファイルシステムとホストファイルの分離は実現されていますが、これまでのところ、すべてのコンテナが同じディレクトリを使用しており、コンテナとコンテナの間には相互の影響があります。
この記事の目的は、ここでの影響を排除し、コンテナーとコンテナーの間でファイルシステムを分離することです。
実装のアイデア：
以前のファイルシステムは次のとおりです。
- 読み取り専用レイヤー：busyboxシステム、これは読み取りのみ可能で、システムの基盤です
- 書き込み可能レイヤー：writerLayer、これはコンテナー内の書き込み可能レイヤーであり、それに応じて変更できます
- マウントレイヤー：mnt、仮想マシンのファイル共有と同様に、外部ファイルシステムをマウントします
コンテナー間のファイルシステムの分離を実現するには、書き込み可能レイヤーとマウントレイヤーに別のレイヤーを追加し、コンテナー名でそれらを分離します。
- 読み取り専用レイヤー：変更なし
- 書き込み可能なレイヤー：分離のためにコンテナー名という名前のディレクトリーを追加します。つまり、writeLayer/{コンテナー名}です。
- マウントレイヤー：分離のためにcontainer nameという名前のディレクトリ、つまりmnt /{containername}を追加します
ファイルシステムが分離された後、コミットすると、それに応じてコンテナの書き込み可能なレイヤープロセスをパッケージ化できます。
アイデアによると、コードの実装も比較的簡単です。アイデアを明確にした後、変換をすばやく実装できます。
コンテナーの起動時に書き込み可能レイヤーとマウントレイヤーを変更し、コンテナー名で分離します
コンテナが起動したら、現在のコンテナ名を取得します。これは、関連する分離ディレクトリの構築に使用されます。
func Run(tty, detach bool, cmdArray []string, config *subsystem.ResourceConfig, volume, containerName string) {
// 容器容器名
id, containerName := getContainerName(containerName)
pwd, err := os.Getwd()
if err != nil {
log.Errorf("Run get pwd err: %v", err)
return
}
mntUrl := pwd + "/mnt/"
rootUrl := pwd + "/"
// 传入初始化进程,初始化工作空间
parent, writePipe := container.NewParentProcess(tty, containerName, rootUrl, mntUrl, volume)
if err := parent.Start(); err != nil {
log.Error(err)
// 如果fork进程出现异常，但有相关的文件已经进行了挂载，需要进行清理，避免后面运行报错时，需要手工清理
// 删除容器工作空间进行改造
deleteWorkSpace(rootUrl, mntUrl, volume, containerName)
return
}
// 记录容器信息进行改造
containerName, err = recordContainerInfo(parent.Process.Pid, cmdArray, id, containerName)
if err != nil {
log.Errorf("record contariner info err: %v", err)
return
}
......
log.Infof("parent process run")
if !detach {
_ = parent.Wait()
// 删除容器工作空间进行改造
deleteWorkSpace(rootUrl, mntUrl, volume, containerName)
// 删除容器信息进行改造
deleteContainerInfo(containerName)
}
os.Exit(-1)
}
复制代码コンテナ名を取得する
func getContainerName(containerName string) (string, string) {
id := randStringBytes(10)
if containerName == "" {
containerName = id
}
return id, containerName
}
复制代码コンテナ情報を生成する
func recordContainerInfo(pid int, cmdArray []string, id, containerName string) (string, error) {
createTime := time.Now().Format("2000-01-01 00:00:00")
command := strings.Join(cmdArray, " ")
containerInfo := &container.ContainerInfo{
ID: id,
Pid: strconv.Itoa(pid),
Command: command,
CreateTime: createTime,
Status: container.RUNNING,
Name: containerName,
}
jsonBytes, err := json.Marshal(containerInfo)
if err != nil {
return "", fmt.Errorf("container info to json string err: %v", err)
}
jsonStr := string(jsonBytes)
dirUrl := fmt.Sprintf(container.DefaultInfoLocation, containerName)
if err := os.MkdirAll(dirUrl, 0622); err != nil {
return "", fmt.Errorf("mkdir %s err: %v", dirUrl, err)
}
fileName := dirUrl + "/" + container.ConfigName
file, err := os.Create(fileName)
defer file.Close()
if err != nil {
return "", fmt.Errorf("create file %s, err: %v", fileName, err)
}
if _, err := file.WriteString(jsonStr); err != nil {
return "", fmt.Errorf("file write string err: %v", err)
}
return containerName, nil
}
复制代码コンテナ情報を削除する
func deleteContainerInfo(containerName string) {
dirUrl := fmt.Sprintf(container.DefaultInfoLocation, containerName)
if err := os.RemoveAll(dirUrl); err != nil {
log.Errorf("remove dir %s err: %v", dirUrl, err)
}
}
复制代码コンテナワークスペースを削除する
func deleteWorkSpace(rootUrl, mntUrl, volume, containerName string) {
unmountVolume(mntUrl, volume, containerName)
deleteMountPoint(mntUrl + containerName + "/")
deleteWriteLayer(rootUrl, containerName)
}
func unmountVolume(mntUrl, volume, containerName string) {
if volume == "" {
return
}
volumeUrls := strings.Split(volume, ":")
if len(volumeUrls) != 2 || volumeUrls[0] == "" || volumeUrls[1] == "" {
return
}
// 卸载容器内的 volume 挂载点的文件系统
containerUrl := mntUrl + containerName + "/" + volumeUrls[1]
cmd := exec.Command("umount", containerUrl)
cmd.Stdout = os.Stdout
cmd.Stderr = os.Stderr
if err := cmd.Run(); err != nil {
log.Errorf("ummount volume failed: %v", err)
}
}
func deleteMountPoint(mntUrl string) {
cmd := exec.Command("umount", mntUrl)
cmd.Stdout = os.Stdout
cmd.Stderr = os.Stderr
if err := cmd.Run(); err != nil {
log.Errorf("deleteMountPoint umount %s err : %v", mntUrl, err)
}
if err := os.RemoveAll(mntUrl); err != nil {
log.Errorf("deleteMountPoint remove %s err : %v", mntUrl, err)
}
}
func deleteWriteLayer(rootUrl, containerName string) {
writeUrl := rootUrl + "writeLayer/" + containerName
if err := os.RemoveAll(writeUrl); err != nil {
log.Errorf("deleteMountPoint remove %s err : %v", writeUrl, err)
}
}
复制代码以下は、コンテナが初期化されたときのコンテナワークスペースの変換です。
func NewParentProcess(tty bool, containerName, rootUrl, mntUrl, volume string) (*exec.Cmd, *os.File) {
......
// 将管道的一端传入fork的进程中
cmd.ExtraFiles = []*os.File{readPipe}
if err := newWorkSpace(rootUrl, mntUrl, volume, containerName); err != nil {
log.Errorf("new work space err: %v", err)
return nil, nil
}
cmd.Dir = mntUrl
return cmd, writePipe
}
func newWorkSpace(rootUrl, mntUrl, volume, containerName string) error {
if err := createReadOnlyLayer(rootUrl); err != nil {
return err
}
if err := createWriteLayer(rootUrl, containerName); err != nil {
return err
}
if err := createMountPoint(rootUrl, mntUrl, containerName); err != nil {
return err
}
if err := mountExtractVolume(mntUrl, volume, containerName); err != nil {
return err
}
return nil
}
// 我们直接把busybox放到了工程目录下，直接作为容器的只读层
func createReadOnlyLayer(rootUrl string) error {
busyboxUrl := rootUrl + "busybox/"
exist, err := pathExist(busyboxUrl)
if err != nil {
return err
}
if !exist {
return fmt.Errorf("busybox dir don't exist: %s", busyboxUrl)
}
return nil
}
// 创建一个名为writeLayer的文件夹作为容器的唯一可写层
func createWriteLayer(rootUrl, containerName string) error {
writeUrl := rootUrl + "writeLayer/" + containerName + "/"
exist, err := pathExist(writeUrl)
if err != nil && !os.IsNotExist(err) {
return err
}
if !exist {
if err := os.MkdirAll(writeUrl, 0777); err != nil {
return fmt.Errorf("create write layer failed: %v", err)
}
}
return nil
}
func createMountPoint(rootUrl, mntUrl, containerName string) error {
// 创建mnt文件夹作为挂载点
mountPath := mntUrl + containerName + "/"
exist, err := pathExist(mountPath)
if err != nil && !os.IsNotExist(err) {
return err
}
if !exist {
if err := os.MkdirAll(mountPath, 0777); err != nil {
return fmt.Errorf("mkdir faild: %v", err)
}
}
// 把writeLayer和busybox目录mount到mnt目录下
dirs := "dirs=" + rootUrl + "writeLayer:" + rootUrl + "busybox"
cmd := exec.Command("mount", "-t", "aufs", "-o", dirs, "none", mountPath)
cmd.Stdout = os.Stdout
cmd.Stderr = os.Stderr
if err := cmd.Run(); err != nil {
return fmt.Errorf("mmt dir err: %v", err)
}
return nil
}
func mountExtractVolume(mntUrl, volume, containerName string) error {
if volume == "" {
return nil
}
volumeUrls := strings.Split(volume, ":")
length := len(volumeUrls)
if length != 2 || volumeUrls[0] == "" || volumeUrls[1] == "" {
return fmt.Errorf("volume parameter input is not corrent")
}
return mountVolume(mntUrl+containerName+"/", volumeUrls)
}
func mountVolume(mntUrl string, volumeUrls []string) error {
// 如果宿主机文件目录不存在则创建
parentUrl := volumeUrls[0]
exist, err := pathExist(parentUrl)
if err != nil && !os.IsNotExist(err) {
return err
}
if !exist {
// 使用mkdir all 递归创建文件夹
if err := os.MkdirAll(parentUrl, 0777); err != nil {
return fmt.Errorf("mkdir parent dir err: %v", err)
}
}
// 在容器文件系统内创建挂载点
containerUrl := mntUrl + volumeUrls[1]
if err := os.MkdirAll(containerUrl, 0777); err != nil {
return fmt.Errorf("mkdir container volume err: %v", err)
}
// 把宿主机文件目录挂载到容器挂载点
dirs := "dirs=" + parentUrl
cmd := exec.Command("mount", "-t", "aufs", "-o", dirs, "none", containerUrl)
cmd.Stdout = os.Stdout
cmd.Stderr = os.Stderr
if err := cmd.Run(); err != nil {
return fmt.Errorf("mount volume err: %v", err)
}
return nil
}
复制代码このように、コンテナの起動時に、ディレクトリはコンテナ名に従って分離されます。
commitコマンドを変更して、コンテナーの対応するディレクトリーをパッケージ化します。
着信コンテナ名に従って対応するディレクトリをパッケージ化するようにcommitコマンドを変更します
var CommitCommand = cli.Command{
Name: "commit",
Usage: "commit a container into image",
Action: func(context *cli.Context) error {
if len(context.Args()) < 1 {
return fmt.Errorf("Missing container name")
}
containerName := context.Args().Get(0)
return run.CommitContainer(containerName)
},
}
复制代码特定のパッケージの実装
func CommitContainer(containerName string) error {
pwd, err := os.Getwd()
if err != nil {
return fmt.Errorf("Run get pwd err: %v", err)
}
mntUrl := pwd + "/mnt/" + containerName
imageTar := pwd + "/" + containerName + ".tar"
log.Infof("commit file path: %s", imageTar)
if _, err := exec.Command("tar", "-czf", imageTar, "-C", mntUrl, ".").CombinedOutput(); err != nil {
return fmt.Errorf("tar folder err: %s, %v", mntUrl, err)
}
log.Infof("end commit file: %s", imageTar)
return nil
}
复制代码