MacOS 終于可以完美使用 Podman 了！
前言
Podman 是一個(gè)無(wú)守護(hù)程序與 Docker 命令兼容的下一代 Linux 容器工具，該項(xiàng)目由 RedHat 主導(dǎo)，其他的細(xì)節(jié)可以參考 Podman 使用指南[1]，本文的重點(diǎn)不是這個(gè)。
Podman 一直以來(lái)只能跑在 Linux 系統(tǒng)上，macOS 和 Windows 只能通過(guò) CLI 遠(yuǎn)程連接 Podman 的 API 來(lái)管理容器。事實(shí)上 Docker 也不支持 macOS 和 Windows，但 Docker 針對(duì) Windows 和 macOS 推出了專門(mén)的客戶端，客戶端里面集成了虛擬化相關(guān)的設(shè)置，通過(guò)嵌套一層虛擬化來(lái)支持 Docker。對(duì)于 Podman 來(lái)說(shuō)，想要在 macOS 上運(yùn)行也只能通過(guò)虛擬化來(lái)實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)上也有不少方案，基本上都是通過(guò) Virtualbox 來(lái)實(shí)現(xiàn)，都不太優(yōu)雅。本文將介紹一種相對(duì)更優(yōu)雅的方案，雖然不是很完美，但我已經(jīng)盡力做到接近完美了。。
HyperKit 介紹
HyperKit 是一個(gè)具有 hyperisor 能力的輕量級(jí)虛擬化工具集，包含了基于 xhyve（The BSD Hypervisor）的完整 hypervisor。HyperKit 設(shè)計(jì)成上層組件諸如 VPNKit[2] 和 DataKit[3] 的接口。xhyve 是 基于 bhyve 的 Mac OS X 移植版本，而 bhyve 又是 FreeBSD 下的虛擬化技術(shù)。。。
我們知道，Docker 在 Linux 上利用了 Linux 原生支持的容器方式實(shí)現(xiàn)資源和環(huán)境的隔離，直接利用宿主內(nèi)核，性能接近原生。然而，在 macOS 上卻仍然需要虛擬化的技術(shù)。早期的 Docker 干脆直接在開(kāi)源的 VirtualBox 中構(gòu)建虛擬機(jī)，性能低下。后期的 Docker 基于輕量化的虛擬化框架 HyperKit[4] 開(kāi)發(fā)，據(jù)說(shuō)性能得到很大提升。
本文將介紹如何通過(guò) HyperKit 來(lái)使用 Podman。方法也很簡(jiǎn)單，先通過(guò) Hyperkit 創(chuàng)建一個(gè)輕量級(jí)虛擬機(jī)，然后在虛擬機(jī)中安裝 Podman，并開(kāi)啟 remote API，最后在本地通過(guò) CLI 連接虛擬機(jī)中的 Podman。這和 macOS 中的 Docker 實(shí)現(xiàn)原理是一樣的，只不過(guò) Podman 是沒(méi)有 Daemon 的，與 Docker 相比可以節(jié)省不少資源。
2. 安裝 HyperKit
你可以自己下載源代碼編譯 HyperKit，但我不建議這么做，不同的 macOS 版本會(huì)遇到各種各樣的錯(cuò)誤。我這里推薦兩種超級(jí)簡(jiǎn)單的方法：
-
直接通過(guò)安裝 Docker 來(lái)獲得 HyperKit，因?yàn)?Docker Desktop on Mac 就是基于 HyperKit 實(shí)現(xiàn)的，所以安裝 Docker Desktop on Mac 就能夠獲得完整的 HyperKit 運(yùn)行環(huán)境。整個(gè)過(guò)程會(huì)非常順暢和簡(jiǎn)單。安裝完 Docker 之后可以永遠(yuǎn)不用打開(kāi) Docker，直接使用 HyperKit 就好?；蛘吣憧梢灾苯有遁d Docker，卸載之前先把
hyperkit二進(jìn)制文件備份出來(lái)，因?yàn)樾遁d Docker 也會(huì)刪掉hyperkit二進(jìn)制文件。 -
直接通過(guò)安裝
Multipass來(lái)獲得 HyperKit。Multipass 是 Canonical 公司（Ubuntu）開(kāi)發(fā)的基于不同操作系統(tǒng)內(nèi)建原生 Hypervisor 實(shí)現(xiàn)的工作站。由于 Windows(Hyper-V)，macOS（hyperkit）和 Linux（KVM）都原生支持 hypervisor，這樣通過(guò)multipass shell命令就能夠在一個(gè) shell 中實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建運(yùn)行 Ubuntu 虛擬機(jī)。在 macOS 平臺(tái)，默認(rèn)的后端是 hyperkit，需要 macOS Yosemite (10.10.3) 以上版本并且需要安裝在 2010 以后生產(chǎn)的 Mac 設(shè)備。安裝方法很簡(jiǎn)單：
$ brew cask install multipass
安裝好了之后可以在 /Library/Application Support/com.canonical.multipass/bin/ 目錄下找到 hyperkit 二進(jìn)制文件。
3. 創(chuàng)建虛擬機(jī)
你可以直接通過(guò) hyperkit 來(lái)創(chuàng)建虛擬機(jī)，但參數(shù)比較復(fù)雜，有興趣的自己研究吧。我推薦直接通過(guò) multipass 來(lái)創(chuàng)建，命令特別簡(jiǎn)單：
$ multipass launch -c 2 -d 10G -m 2G -n podman
-
-n : 指定啟動(dòng)實(shí)例名字 -
-c : 分配 CPU 數(shù)量 -
-d : 設(shè)置磁盤(pán)容量 -
-m : 設(shè)置內(nèi)存容量
第一次啟動(dòng)虛擬機(jī)的時(shí)候會(huì)去拉去鏡像，國(guó)內(nèi)網(wǎng)速可能會(huì)很慢。
查看已經(jīng)啟動(dòng)的虛擬機(jī)：
$ multipass list
Name State IPv4 Image
podman Running 192.168.64.2 Ubuntu 20.04 LTS
進(jìn)入虛擬機(jī)：
$ multipass shell podman
Welcome to Ubuntu 20.04.1 LTS (GNU/Linux 5.4.0-52-generic x86_64)
* Documentation: https://help.ubuntu.com
* Management: https://landscape.canonical.com
* Support: https://ubuntu.com/advantage
System information as of Sun Nov 8 19:30:29 CST 2020
System load: 0.0 Processes: 119
Usage of /: 13.4% of 11.46GB Users logged in: 0
Memory usage: 11% IPv4 address for enp0s2: 192.168.64.2
Swap usage: 0%
0 updates can be installed immediately.
0 of these updates are security updates.
Last login: Sun Nov 8 17:38:31 2020 from 192.168.64.1
ubuntu@podman:~$
4. 安裝 Podman
在虛擬機(jī)中安裝 Podman：
ubuntu@podman:~$ . /etc/os-release
ubuntu@podman:~$ echo "deb https://download.opensuse.org/repositories/devel:/kubic:/libcontainers:/stable/xUbuntu_${VERSION_ID}/ /" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/devel:kubic:libcontainers:stable.list
ubuntu@podman:~$ curl -L https://download.opensuse.org/repositories/devel:/kubic:/libcontainers:/stable/xUbuntu_${VERSION_ID}/Release.key | sudo apt-key add -
ubuntu@podman:~$ sudo apt-get update
ubuntu@podman:~$ sudo apt-get -y upgrade
ubuntu@podman:~$ sudo apt-get -y install podman
5. 建立 Podman Socket
Podman 依賴于 systemd 的 socket activation[5] 特性。假設(shè) Daemon B 依賴于 Daemon A，那么它就必須等到 Daemon A 完成啟動(dòng)后才能啟動(dòng)。socket activation的思想就是：Daemon B 啟動(dòng)時(shí)其實(shí)并不需要 Daemon A 真正運(yùn)行起來(lái),它只需要 Daemon A 建立的 socket 處于 listen 狀態(tài)就 OK 了。而這個(gè) socket 不必由 Daemon A 建立, 而是由 systemd 在系統(tǒng)初始化時(shí)就建立。當(dāng) Daemon B 發(fā)起啟動(dòng)時(shí)發(fā)起連接，systemd 再將 Daemon A 啟動(dòng)，當(dāng) Daemon A 啟動(dòng)后，再將 socket 歸還給 Daemon A。
Podman 會(huì)通過(guò) podman.socket 先創(chuàng)建一個(gè)處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)的 socket 文件 /run/podman/podman.sock，當(dāng)有進(jìn)程向該 socket 發(fā)起連接時(shí)，systemd 會(huì)啟動(dòng)同名的 service：podman.service，以接管該 socket。先看看 podman.socket 和 podman.service 長(zhǎng)啥樣：
ubuntu@podman:~$ sudo systemctl cat podman.socket
# /lib/systemd/system/podman.socket
[Unit]
Description=Podman API Socket
Documentation=man:podman-system-service(1)
[Socket]
ListenStream=%t/podman/podman.sock
SocketMode=0660
[Install]
WantedBy=sockets.target
ubuntu@podman:~$ sudo systemctl cat podman.service
# /lib/systemd/system/podman.service
[Unit]
Description=Podman API Service
Requires=podman.socket
After=podman.socket
Documentation=man:podman-system-service(1)
StartLimitIntervalSec=0
[Service]
Type=notify
KillMode=process
ExecStart=/usr/bin/podman system service
設(shè)置開(kāi)機(jī)自啟 podman.socket，并立即啟動(dòng)：
ubuntu@podman:~$ sudo systemctl enable podman.socket --now
確認(rèn) socket 是否正處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)：
ubuntu@podman:~$ podman --remote info
host:
arch: amd64
buildahVersion: 1.16.1
cgroupManager: systemd
cgroupVersion: v1
conmon:
package: 'conmon: /usr/libexec/podman/conmon'
path: /usr/libexec/podman/conmon
version: 'conmon version 2.0.20, commit: '
cpus: 2
...
3. 客戶端 CLI 設(shè)置
接下來(lái)所有的設(shè)置，如不作特殊說(shuō)明，都在 macOS 本地終端執(zhí)行。
Podman 遠(yuǎn)程連接依賴 SSH，所以需要設(shè)置免密登錄，先生成秘鑰文件：
$ ssh-keygen -t rsa # 一路回車(chē)到底
然后將本地的公鑰 ~/.ssh/id_rsa.pub 追加到虛擬機(jī)的 /root/.ssh/authorized_keys 文件中。
安裝 Podman CLI：
$ brew install podman
添加遠(yuǎn)程連接：
$ podman system connection add ubuntu --identity ~/.ssh/id_rsa ssh://[email protected]/run/podman/podman.sock
查看已經(jīng)建立的連接：
$ podman system connection list
Name Identity URI
podman* /Users/Ryan/.ssh/id_rsa ssh://[email protected]:22/run/podman/podman.sock
由于這是第一個(gè)連接，所以被直接設(shè)置為默認(rèn)連接（podman 后面加了 *）。
測(cè)試遠(yuǎn)程連接是否可用：
$ podman ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
$ podman pull nginx:alpine
Trying to pull docker.io/library/nginx:alpine...
Getting image source signatures
Copying blob sha256:188c0c94c7c576fff0792aca7ec73d67a2f7f4cb3a6e53a84559337260b36964
Copying blob sha256:9dd8e8e549988a3e2c521f27f805b7a03d909d185bb01cdb4a4029e5a6702919
Copying blob sha256:85defa007a8b33f817a5113210cca4aca6681b721d4b44dc94928c265959d7d5
Copying blob sha256:f2dc206a393cd74df3fea6d4c1d3cefe209979e8dbcceb4893ec9eadcc10bc14
Copying blob sha256:0ca72de6f95718a4bd36e45f03fffa98e53819be7e75cb8cd1bcb0705b845939
Copying config sha256:e5dcd7aa4b5e5d2df8152b9e58aba32a05edd9b269816f5d8b7ced535743d16c
Writing manifest to image destination
Storing signatures
e5dcd7aa4b5e5d2df8152b9e58aba32a05edd9b269816f5d8b7ced535743d16c
$ podman image ls
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
docker.io/library/nginx alpine e5dcd7aa4b5e 2 days ago 23.3 MB
現(xiàn)在我們就可以直接在本地用 podman 愉快地玩耍了！
如果你建立了多個(gè)連接，可用使用 --connection 參數(shù)指定遠(yuǎn)程連接，或者使用 podman system connection default
來(lái)設(shè)置默認(rèn)的遠(yuǎn)程連接。
最后，我們來(lái)看看 hyperkit 的內(nèi)存占用：
物理內(nèi)存只占用了 921M，如果你覺(jué)得這個(gè)內(nèi)存占用很多，不妨去對(duì)比下 Docker Desktop 的內(nèi)存占用。
總結(jié)
本文介紹了在 macOS 中使用 podman 的方法，通過(guò) HyperKit 創(chuàng)建 Ubuntu 虛擬機(jī)運(yùn)行 Podman，并建立 Podman Socket，然后客戶端通過(guò) SSH 連接服務(wù)端的 Socket，以實(shí)現(xiàn)通過(guò)遠(yuǎn)程連接來(lái)管理容器。
參考資料
Podman 使用指南: https://fuckcloudnative.io/posts/podman-sidecar/
[2]VPNKit: https://github.com/moby/vpnkit
[3]DataKit: https://github.com/moby/datakit
[4]HyperKit: https://github.com/moby/hyperkit
[5]socket activation: http://0pointer.de/blog/projects/socket-activation.html
DD自研的滬牌代拍業(yè)務(wù)，點(diǎn)擊直達(dá)
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