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内部実装 ​

コミット e96fd14b8 のソースを読んだもの。ここでの主張はすべてファイルと行を指す。

コードマップ ​

パス責務
cmd/containerdデーモンのエントリポイント。組み込みプラグインを選ぶ
cmd/containerd-shim-runc-v2コンテナごとに exec される runc shim バイナリ
core/runtime/v2タスク・shim のライフサイクル: TaskManager、ShimManager、bundle、binary
core/containersコンテナメタデータの型とストア
core/content, core/snapshots, core/diffブロブストア、レイヤ snapshot、レイヤの diff/apply
core/metadatabolt による永続化
core/remotesレジストリの pull/push
plugins/services/*core 上の gRPC サービスプラグイン
plugins/criKubernetes CRI 実装
client/Go クライアント SDK

中核データ構造 ​

runtime.CreateOpts (core/runtime/runtime.go:36) はタスク作成の入力一式。OCI の Spec、Rootfs []mount.Mount、IO、io.containerd.NAME.VERSION 形式の Runtime 文字列、SandboxID、checkpoint 系フィールドを持つ。

containers.Container (core/containers/containers.go:30) は稼働タスクではなく永続化された「定義」である。ID は namespace 内で一意・不変、Runtime RuntimeInfo は必須・不変、Spec は必須だが mutable である。

Bundle (core/runtime/v2/bundle.go:122) はディスク上の OCI bundle ディレクトリを ID / Path / Namespace として抽象化し、Delete() (core/runtime/v2/bundle.go:132) が atomic に掃除する。

ShimManager (core/runtime/v2/shim_manager.go:177) は shim のライフサイクルを保持する。namespace 別の shim 集合 (shims *runtime.NSMap[ShimInstance])、containerd と ttrpc のアドレス、runtime 名 -> fs パスをキャッシュする runtimePaths sync.Map、イベント exchange を持つ。

shim (core/runtime/v2/shim.go:408) は 1 つの shim プロセスへのハンドル。bundle *Bundle、client any (ttrpc クライアント)、address、version を持つ。

plugin.Registration (vendor/github.com/containerd/plugin/plugin.go:61) はデーモン全体の組み立て単位。Type、ID、Requires []Type、InitFn を持つ。

追う価値のあるパス ​

タスク作成が最重要パスである。gRPC タスクサービスは plugins/services/tasks/local.go:171 で create 呼び出しを受け、plugins/services/tasks/local.go:239 で読み込んだコンテナから runtime.CreateOpts を組み、重複タスクを弾いてから v2 ランタイムを呼ぶ。

go
c, err := rtime.Create(ctx, r.ContainerID, opts)

これが plugins/services/tasks/local.go:277。(*TaskManager).Create (core/runtime/v2/task_manager.go:159) に入り、bundle を書き (core/runtime/v2/task_manager.go:160)、rootfs マウントを活性化し (core/runtime/v2/task_manager.go:189)、shim を起動する (core/runtime/v2/task_manager.go:213)。shim manager は core/runtime/v2/shim_manager.go:311 と core/runtime/v2/shim_manager.go:316 で runtime パス解決とバイナリハンドル構築をし、(*binary).Start (core/runtime/v2/binary.go:66) が Action: "start" (core/runtime/v2/binary.go:80) で shim を exec し、印字されたアドレスへ ttrpc で接続し (core/runtime/v2/binary.go:138)、bootstrap.json を永続化する (core/runtime/v2/binary.go:144)。最後に TaskManager が shim をラップし (core/runtime/v2/task_manager.go:220)、create RPC を送る (core/runtime/v2/task_manager.go:232)。

text
local.Create (local.go:171)
  -> TaskManager.Create (task_manager.go:159)
       NewBundle (task_manager.go:160)
       mounts.Activate (task_manager.go:189)
       ShimManager.Start (task_manager.go:213 -> shim_manager.go:299)
         binary.Start (binary.go:66) shim を exec、ttrpc 接続、bootstrap.json
       shimTask.Create を ttrpc 越しに (task_manager.go:232)

読んで驚いた点 ​

デーモンはコンテナを自プロセス内で動かさない。shim は長命な別プロセスで、デーモンは稼働中コンテナを落とさずに再起動・アップグレードできる。再接続時は restoreBootstrapParams (core/runtime/v2/shim_manager.go:343) で bootstrap.json を読み、shim 状態を再構築する。shim が死ぬと、on-close コールバックの cleanupAfterDeadShim (core/runtime/v2/shim_manager.go:326 で登録) が後始末をし task-exit イベントを発行する。つまり exit の収集はデーモンでなく shim の仕事である。

バージョンの downgrade 再試行もある。create RPC が not-implemented を返すと、TaskManager はタスク API バージョンを下げて再試行する (core/runtime/v2/task_manager.go:232 から IsNotImplemented 分岐)。これにより新しいデーモンでも古い shim を駆動できる。