RedHat9 | podman容器-续集

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一、管理容器存储和网络资源

使用容器来运行简单的进程，然后退出。可以配置容连续运行特定服务，如数据库服务。如果持续运行服务，需要向容器添加更多的资源，如持久存储或对其他网络的访问权限。

  • 针对企业容器平台上的大型部署：使用复杂的存储解决方案为容器提供存储，而无需了解底层架构。
  • 针对单个容器主机的小型部署：通过在运行的容器上创建要挂载的目录，从容器主机创建持久存储。

当Web服务器或数据库服务器等容器需要为外部客户端提供服务时，需要客户端设置通信通道，以访问容器的内容。可以通过配置端口映射，以启用与容器的通信。通过端口映射，将容器主机上的端口球球转发到容器内的端口。

容器的环境变量

容器镜像允许在创建时传递环境变量以自定义容器。可以使用环境变量为容器设置相关参数，根据自己的环境进行定制，无需创建自己的自定义镜像。通常不会修改容器镜像，因为这会在镜像中添加层，使其更加难以维护。

当一个容器需要在创建时指定变量，直接创建容器时会启动失败

查看容器镜像，可以发现存在一个mariadb-105镜像

podman search registry.lab.example.com/

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直接创建并运行容器，因为该镜像不在本地，podman会先下载镜像然后才创建容器

podman run -d --name db01 registry.lab.example.com/

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查看容器db01的状态，可以看到状态为Exited

podman ps -a

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查看容器的日志

podman logs db01
podman container logs db01
  • MYSQL_USER：要创建的MySQL账户的用户名
  • MYSQL_PASSEORD：用户账户的密码
  • MYSQL_DATABASE：数据库名称
  • MYSQL_ROOT_PASSWORD：root管理员密码

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先删除刚刚创建的容器

podman rm -f db01

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重新创建容器并传递环境变量

podman run -d --name db01 -e MYSQL_USER=user -e MYSQL_PASSWORD=redhat -e MYSQL_DATABASE=db1 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=redhat@123 registry.lab.example.com/rhel8/mariadb-105

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二、容器持久存储

在默认情况下，运行容器时，存储的所有内容都基于容器的镜像。容器镜像的寿命比较短，用户或应用写入的所有的新数据都会在移除容器后丢失。如果要持久保存数据，通过将容器中的主机系统内容与–volume（-v）选项搭配使用。在容器中使用此卷类型时，必须考虑文件系统级别的权限。

在Mariadb容器镜像中，mysql用户必须拥有/var/lib/mysql目录，等同于Mariadb数据库在主机上运行。挂载到容器中的目录必须具有mysql作为用户或组所有者。如果以root运行容器，则主机上的UID和GID与容器内的UID和GID匹配。意思是，如果要将主机中的目录挂载到容器中，尽量保证内外的属主和属组一致。在Mariadb数据库中，数据的存储目录为/var/lib/mysql。

1、容器存储的SELinux上下文

如果要在本机上存储容器数据， 则必须要给主机文件夹设置安全上下文（container_file_t），然后才能将该目录作为持久存储挂载到容器中。如果主机目录没有设置安全上下文，则容器无法访问该目录。通过在-v选项中附加Z参数，可以自动设置SELinux上下文。
一共有两种参数，分别是:Z和:z

  • :Z：选项用于将指定的安全上下文设置为挂载点或文件的值。当使用:Z时，Podman会更改挂载点或文件的安全上下文，以确保容器可以访问指定的主机文件系统路径，并具有正确的SELinux权限。会将文件或目录安全上下文更改为container_file_t
  • :z：这个选项用于将当前SELinux安全上下文传播给容器中的挂载点或文件。当使用:z时，Podman会将主机上的安全上下文直接传播到容器中的挂载点或文件，以确保容器内的进程具有与宿主机相同的安全上下文。

使用:Z实际上是指定了:z选项的默认值（container_file_t），将默认的SELinux安全上下文应用于挂载点或文件。

在大多数情况下，如果你只是想让容器能够访问主机上的目录或文件，并且不关心具体的安全上下文，那么使用:Z是一个简单而安全的选择。如果你需要更精细地控制安全上下文，或者需要确保容器内的进程具有与主机具有相同的安全上下文，那么可以使用:z选项。

2、用户命名空间的UID映射

podman unshare cat /proc/self/uid_map    	# 获取用户命名空间的UID映射
podman unshare cat /proc/self/gid_map    	# 获取用户命名空间的GID映射

可以看到，容器中的root用户（UID=GID=0）映射到主机计算机上的用户为（UID=GID=1000）；容器中的UID=GID=1映射到主机计算机上为（UID=GID=100000）。

  • UID换算规则：容器的UID+99999
  • GID换算规则：容器的GID+99999

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3、分配端口映射到容器

要提供对容器的网络访问权限，客户端必须连接到容器主机上的端口，这些端口将网络流量传递到容器中的端口。将容器主机上的网络端口映射到容器中的端口时，容器将接收发送到主机网络端口的网络流量。

4、容器中的网络配置

Podman4.0中支持两种容器网络后端，分别是Netavark和CNI。在RedHat9中，系统默认使用Netavark。

podman info --format {{.Host.NetworkBackend}}

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创建容器网络

podman network create --gateway 192.168.10.254 --subnet 192.168.10.0/24 db_net
  • podman network create：创建网络
  • –gateway 192.168.10.254：指定网关
  • –subnet 192.168.10.0/24：指定网段
  • db_net：网络名称

列出容器网络

podman network ls

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查看容器网络的详细信息

podman network inspect podman

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容器持久化存储的步骤

  1. 主机建立目录
  2. 给主机目录设置UID和GID
  3. 创建虚拟网络
  4. 新建容器，指定容器的挂载目录和映射端口，自动调整主机目录的SELinux安全上下文
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先删除当前存在的所有容器

podman rm -f -a

先在本机新建存储目录

如果想要容器可以访问主机的目录，则首先需要容器中的用户具备对主机目录的访问权限

mkdir /home/student/mysql_db

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先临时创建一个Mariadb数据库容器

podman run -d --name db01 -e MYSQL_USER=user -e MYSQL_PASSWORD=redhat -e MYSQL_DATABASE=db -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=redhat@123 registry.lab.example.com/rhel8/mariadb-105

查看容器密码文件中的mysql用户的UID和GID，得出UID和GID都为27

podman exec -it db01 grep mysql /etc/passwd

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查看容器中Mariadb服务的监听端口号

podman exec -it db01 ss -tlnp

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给主机目录设置属组和属主

podman unshare chown 27:27 /home/student/mysql_db

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创建Mariadb容器的参考语句可以借鉴容器介绍中的usage字段

skopeo inspect docker://registry.lab.example.com/rhel8/mariadb-105 | grep usage

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新建容器，指定容器的挂载目录和映射端口，自动调整主机目录的SELinux安全上下文

podman run -d --name db02 -e MYSQL_USER=user -e MYSQL_PASSWORD=redhat -e MYSQL_DATABASE=db -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=redhat@123 -v /home/student/mysql_db:/var/lib/mysql:Z -p 13306:3306 registry.lab.example.com/rhel8/mariadb-105
  • -v /home/student/mysql_db:/var/lib/mysql:Z
    • -v：挂载目录
    • /home/student/mysql_db：主机的目录
    • /var/lib/mysql：容器中的目录
    • :Z：自动为主机目录添加安全上下文
    • -p 13306:3306：将主机的13306端口映射到容器中的3306端口
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查看主机挂载目录的安全上下文

ll -dZ /home/student/mysql_db

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查看容器的端口映射关系

podman port -a

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调整防火墙规则

sudo firewall-cmd --add-port=13306/tcp --permanent
sudo firewall-cmd --reload
sudo firewall-cmd --list-all

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使用本地主机测试访问容器数据库服务

sudo dnf install mariadb -y		# 安装Mariadb软件
mysql -u user -predhat -h 127.0.0.1 -P 13306
  • mysql：登录数据库
  • -u user：指定登录用户名
  • -predhat：指定密码
  • -h localhost：指定登录主机
  • -P 13306：指定登录端口号
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使用异地主机远程访问容器数据库服务

sudo dnf install -y mariadb
mysql -u user -predhat -h 172.25.250.10 -P 13306

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三、作为系统服务来管理容器

将容器配置为systemd服务，并将容器服务配置为在系统启动时自动启动。如果希望可以无限期运行服务的容器，如Web服务器或数据库，特权用户通常将这些服务配置为在系统启动时运行，使用systemctl命令进行管理。作为普通用户，可以通过创建systemd单元来配置Rootless容器。通过此配置，可以通过systemctl命令将容器作为常规系统服务进行管理。基于systemd单元管理容器主要用于不需要扩展的基本和小型部署。如果存在的容器过多和服务更加复杂，则可以使用Kubernetes的企业编排平台。

systemd服务分类

  • 普通用户使用systemctl命令来启动服务，服务会在打开会话时启动，在关闭最后一个会话时间停止。
  • 系统服务则会在系统启动时启动，在系统关闭时停止。

首先需要在用户家目录下创建单元文件目录，然后进入目录

mkdir -p ~/.config/systemd/user/
cd ~/.config/systemd/user/

使用podman generate systemd生成单元文件

podman generate systemd -n ConName -f
  • podman generate systemd：生成单元文件
  • -n ConName：容器名
  • -f：生成文件

使用普通用户来生成单元文件，如果用户从系统注销，systemd服务会在特定时间后停止容器。因为systemd服务单元是使用.user选项创建的，在用户登录时启动服务，并在用户注销时停止服务。可以通过运行loginctl enable-linger命令来更改此默认行为并强制已启用的服务在服务器启动时启动，并在服务器关闭时停止。

创建一个redhat9容器

podman run -d --name redhat9_con registry.lab.example.com/ubi9-beta/ubi:latest

进入用户家目录，创建容器服务

cd ~/.config/systemd/user
podman generate systemd -n redhat9_con -f

更改默认行为，为所配置服务的用户注销后服务保留

loginctl enable-linger
loginctl show-user student		# 验证命令是否配置成功

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验证：注销当前student用户，再次使用student用户登陆，可以看到redhat9_con容器状态依旧是Up（我们没有将该容器你设置为开机自启）
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四、临时使用容器

如果只是临时某个容器，在容器使用完就自动删除，可以添加–rm选项

创建一个redhat9容器，查看完容器的版本号就删除容器

podman run --rm registry.lab.example.com/ubi9-beta/ubi cat /etc/redhat-release

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五、综合案例–Mariadb数据库服务

案例说明

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1、登录podman

登录podman

podman login -u admin -p redhat321 registry.lab.example.com

验证：查看podman登录

podman login --get-login

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2、创建容器网络

创建容器网络

podman network create --subnet 192.168.10.0/24 --gateway 192.168.10.254 ConNet

验证：查看容器网络的详细信息

podman network inspect ConNet

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3、创建Mariadb数据库容器

主机上创建数据存储目录

mkdir /home/student/db_data
podman unshare chown 27:27 /home/student/db_data

验证：查看主机目录的权限

ll -d /home/student/db_data

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查找创建容器模板

podman inspect registry.lab.example.com/rhel8/mariadb-105 | grep usage

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创建数据库容器

podman run -di --name mariadb_con --network ConNet -e MYSQL_USER=mike -e MYSQL_PASSWORD=redhat -e MYSQL_DATABASE=db1 -p 13307:3306 -v /home/student/db_data:/var/lib/mysql:Z registry.lab.example.com/rhel8/mariadb-105

验证：-查看数据库容器状态

podman ps

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验证：查看容器的网络信息

podman exec -it mariadb_con ip add show eth0

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验证：查看容器的详细信息

podman inspect mariadb_con		# 查看Netwokrs字段内容

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4、创建RedHat9容器

先查看容器镜像仓库中的容器镜像

podman search registry.lab.example.com/

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创建RedHat9容器

podman会先下载容器镜像，然后才会创建容器，这里我们只需要容器具有仓库文件的读权限，而不需要有写权限，所以无需修改SELinux安全上下文。

podman run -di --name redhat9_con --network ConNet -v /etc/yum.repos.d/:/etc/yum.repos.d/ registry.lab.example.com/ubi9-beta/ubi

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验证：查看容器状态

podman ps

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查找相关命令的来源包

dnf provides ping
dnf provides ip

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容器安装相关包

podman exec -it redhat9_con dnf install -y iputils iproute

验证：查看容器的网络信息

podman exec -it redhat9_con ip add show eth0
podman exec -it redhat9_con ping 192.168.10.1 -c3

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验证：测试DNS解析

podman exec -it redhat9_con ping mariadb_con -c3

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主机上调整防火墙策略

sudo firewall-cmd --add-port=13307/tcp --permanent
sudo firewall-cmd --reload

验证：查看当前防火墙策略

sudo firewall-cmd --list-ports

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5、跨容器服务访问

先在redhat9_con容器中安装Mariadb服务

podman exec -it redhat9_con dnf install -y mariadb

在redhat9_con容器中访问mariadb_con容器中的mariadb服务

podman exec -it redhat9_con /bin/bash		# 开启伪终端
mysql -u mike -predhat -h 192.168.10.1

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6、给Mariadb容器添加多一个容器网络

创建容器网络

podman network create --subnet 192.168.20.0/24 --gateway 192.168.20.254 ConNet2

验证：查看容器网络的详细信息

podman network inspect ConNet2

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为Mariadb容器添加网络

podman network connect ConNet2 mariadb_con

验证：查看容器的网络信息

podman inspect mariadb_con

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六、综合案例–Nginx数据库服务

案例拓扑

先将本地所有的容器删除

podman rm -f -a

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1、登录podman

登录podman

podman login registry.lab.example.com

验证：查看登录

podman login --get-login

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2、主机准备

创建主机的本地挂载目录

mkdir -p /home/student/appdev-adm/nginx_web

在挂载目录中添加索引页

echo nginx_web_page > /home/student/appdev-adm/nginx_web/index.html

3、创建nginx容器

查看容器镜像仓库

podman search

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创建nginx容器并运行

需要在-v选项中指定:Z，为挂载目录添加SELinux安全上下文，否则SELinux 会阻止容器访问挂载的主机目录

podman run -d --name nginx_con -v /home/student/appdev-adm/nginx_web/:/usr/share/nginx/html:Z -p 8080:80 registry.lab.example.com/library/nginx

验证：查看容器状态

podman ps

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验证：本地访问nginx_con容器中的nginx服务

curl localhost:8080

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4、容器即服务

**新建用户systemd单元文件存储目录 **

mkdir -p ~/.config/systemd/user
cd ~/.config/systemd/user

创建容器单元文件

podman generate systemd -n nginx_con -f

验证：查看当前目录下生成的单元文件
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验证：将容器暂停，然后通过systemctl启动

podman stop nginx_con
systemctl --user start container.nginx_con.service		# --user：用户级别启动

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