7天精通nerdctl：从容器新手到专家的完整教程

7天精通nerdctl：从容器新手到专家的完整教程

【免费下载链接】nerdctl contaiNERD CTL - Docker-compatible CLI for containerd, with support for Compose, Rootless, eStargz, OCIcrypt, IPFS, ... 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ne/nerdctl

你是否还在为Docker与containerd的兼容性问题困扰？是否想体验更高效的容器管理工具却苦于缺乏系统学习资源？本文将带你通过7天时间，从零基础到熟练掌握nerdctl的核心功能与高级用法，成为容器管理专家。读完本文，你将能够：快速安装配置nerdctl、熟练使用Docker兼容命令、掌握Rootless安全模式、构建多平台应用、以及利用高级特性如延迟拉取和加密镜像。

什么是nerdctl？

nerdctl是一款与Docker兼容的containerd命令行工具，支持Compose、Rootless、eStargz、OCIcrypt、IPFS等高级特性。作为containerd的非核心子项目，nerdctl旨在帮助用户体验containerd的前沿功能，同时提供与Docker相似的用户体验。

官方定义：README.md中详细介绍了nerdctl的定位："nerdctl is a Docker-compatible CLI for containerd, with support for Compose, Rootless, eStargz, OCIcrypt, IPFS, ..."

第一天：快速入门与基础命令

安装nerdctl

nerdctl提供多种安装方式，包括二进制包、Brew以及源码编译。对于Linux用户，推荐使用官方提供的完整二进制包，其中包含了所有依赖组件。

# 下载最新版本的nerdctl-full
wget https://github.com/containerd/nerdctl/releases/download/v1.7.6/nerdctl-full-1.7.6-linux-amd64.tar.gz

# 解压到/usr/local目录
sudo tar Cxzvf /usr/local nerdctl-full-1.7.6-linux-amd64.tar.gz

详细安装指南：README.md

基本命令示例

nerdctl的命令行界面与Docker高度兼容，以下是一些常用命令示例：

# 运行一个交互式Alpine容器
nerdctl run -it --rm alpine

# 构建镜像
nerdctl build -t myapp /path/to/dockerfile

# 列出所有容器
nerdctl ps -a

# 使用Compose启动服务
nerdctl compose -f docker-compose.yaml up -d

完整命令参考：docs/command-reference.md

第二天：Rootless模式配置与安全实践

Rootless模式允许非root用户运行容器，提高系统安全性。nerdctl提供了完善的Rootless支持，包括自动配置工具和性能优化选项。

配置Rootless环境

使用官方提供的安装脚本可以快速配置Rootless模式的containerd：

$ containerd-rootless-setuptool.sh install
[INFO] Checking RootlessKit functionality
[INFO] Checking cgroup v2
[INFO] Checking overlayfs
[INFO] Creating /home/user/.config/systemd/user/containerd.service
...
[INFO] Installed containerd.service successfully.

配置脚本位置：extras/rootless/containerd-rootless-setuptool.sh

Rootless网络优化

bypass4netns是nerdctl提供的网络加速工具，可显著提升Rootless容器的网络性能。启用方法如下：

$ containerd-rootless-setuptool.sh install-bypass4netnsd
$ nerdctl run -it --rm -p 8080:80 --annotation nerdctl/bypass4netns=true nginx

性能对比：根据官方测试，使用bypass4netns后，容器到主机的网络吞吐量可从0.398 Gbps提升至42.2 Gbps。

Rootless网络架构图：

详细配置指南：docs/rootless.md

第三天：Compose功能与多容器应用管理

nerdctl完全支持Docker Compose文件格式，可轻松管理多容器应用。以下是一个WordPress+MariaDB的示例：

WordPress示例

1. 创建docker-compose.yaml文件：

version: '3'

services:
  wordpress:
    image: wordpress:latest
    ports:
      - "8080:80"
    environment:
      WORDPRESS_DB_PASSWORD: examplepass
    depends_on:
      - db
  db:
    image: mariadb:latest
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: examplepass

2. 启动应用：

nerdctl compose up -d

完整示例：examples/compose-wordpress

延迟拉取优化

使用Stargz快照器可以实现镜像的延迟拉取，加速容器启动：

nerdctl --snapshotter=stargz compose -f docker-compose.stargz.yaml up

Stargz配置指南：docs/stargz.md

第四天：高级特性与性能优化

nerdctl提供了多项高级特性，帮助用户优化容器性能和安全性。

多平台镜像构建

使用nerdctl可以轻松构建多平台镜像，满足不同架构的部署需求：

nerdctl build --platform linux/amd64,linux/arm64 -t myapp:latest .

多平台构建文档：docs/multi-platform.md

镜像加密与安全

nerdctl支持使用ocicrypt对镜像进行加密，保护敏感数据：

# 加密镜像
nerdctl image encrypt --recipient=jwe:public.pem myapp:latest myapp:encrypted

# 运行加密镜像
nerdctl run --rm myapp:encrypted

镜像加密文档：docs/ocicrypt.md

第五天：Kubernetes集成与调试

nerdctl可以直接与Kubernetes集成，方便调试和管理集群中的容器。

列出Kubernetes容器

nerdctl --namespace k8s.io ps -a

构建本地镜像供Kubernetes使用

# 在k8s.io命名空间构建镜像
nerdctl --namespace k8s.io build -t myapp:local .

# 在Kubernetes中使用本地镜像
kubectl apply -f - <<EOF
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp
spec:
  containers:
  - name: myapp
    image: myapp:local
    imagePullPolicy: Never
EOF

Kubernetes集成示例：README.md

第六天：实验性功能探索

nerdctl提供了多项实验性功能，让用户体验最新的容器技术。

IPFS镜像分发

通过IPFS实现去中心化的镜像分发：

# 推送镜像到IPFS
nerdctl push ipfs://myapp:latest

# 从IPFS拉取镜像
nerdctl pull ipfs://QmXYZ...

IPFS配置指南：docs/ipfs.md

交互式Dockerfile调试

使用builder-debug功能可以交互式调试Dockerfile：

nerdctl build --debug --progress=plain -t myapp:debug .

调试指南：docs/builder-debug.md

第七天：源码解析与自定义扩展

nerdctl使用Go语言开发，代码结构清晰，易于扩展。核心功能实现位于pkg目录下。

源码结构概览

• 命令实现：cmd/nerdctl
• 核心功能包：pkg
  • 容器管理：pkg/containerutil
  • 镜像处理：pkg/imgutil
  • 网络配置：pkg/netutil

贡献指南

nerdctl欢迎社区贡献，贡献指南详见：MAINTAINERS_GUIDE.md

学习资源汇总

为帮助你进一步深入学习nerdctl，以下是官方提供的完整资源列表：

官方文档

• 配置指南：docs/config.md
• 注册表认证：docs/registry.md
• CNI网络配置：docs/cni.md

高级特性文档

• GPU支持：docs/gpu.md
• Nydus快照器：docs/nydus.md
• SOCI支持：docs/soci.md

示例项目

• 多平台Compose示例：examples/compose-multi-platform
• IPFS注册表示例：examples/nerdctl-ipfs-registry-kubernetes

开发工具

• 集成测试脚本：hack/test-integration.sh
• 发布脚本：hack/generate-release-note.sh

总结与展望

通过本文介绍的7天学习路径，你已经掌握了nerdctl的核心功能和高级用法。nerdctl作为containerd的Docker兼容CLI，不仅提供了熟悉的用户体验，还带来了诸多前沿特性。随着容器技术的不断发展，nerdctl将持续更新更多实用功能。

如果你在使用过程中遇到问题，欢迎查阅FAQ文档或参与社区讨论。最后，别忘了点赞收藏本文，关注后续更新，开始你的nerdctl容器管理之旅！

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