docker容器热迁移实现，checkpoint预拷贝实现_error response from daemon: cannot checkpoint cont

checkpoint 和 restore 命令

docker 目前集成了CRIU工具，可以在用户空间中冻结以及恢复容器，其中checkpoint是冻结命令，将容器当前运行状态冻结并保存为镜像文件；restore命令则可以根据这些镜像文件重新恢复容器运行。

通过这种方式，可以简单地实现docker容器的热迁移，热迁移示例如下：

# 在源节点上创建示例容器，容器内每隔1s打印数字
$ docker run -d --name looper --security-opt seccomp:unconfined busybox \
         /bin/sh -c 'i=0; while true; do echo $i; i=$(expr $i + 1); sleep 1; done'
 
# 创建检查点checkpoint1
$ docker checkpoint create looper checkpoint1
 
# 查看已打印的数字
$ docker logs looper
 
# 在目的节点上创建与源节点相同的容器，但不用运行
$ docker create --name looper-clone --security-opt seccomp:unconfined busybox \
         /bin/sh -c 'i=0; while true; do echo $i; i=$(expr $i + 1); sleep 1; done'
 
# 根据源节点上已保存的检查点文件，在目的节点上重新恢复容器运行
$ docker start --checkpoint=checkpoint2 looper-clone
 
# 在目的节点上查看容器内数字打印，新容器将会接着上次中断的数字继续打印
$ docker logs looper-clone

以上步骤可以将容器looper迁移到looper-clone，但需要将源节点下 /var/lib/docker/{docker id}/checnkpoints/ 下面与检查点同名的文件迁移到目的节点下的同样位置。

容器预拷贝迁移

尽管CRIU工具可以实现预拷贝，但docker 官方目前还未集成预拷贝，因此需要修改docker的部分源代码。

docker组件主要包含dockerd、containerd、runc等，各组件之间的关系可看这里。

docker checkpoint分析

docker方面

1）cli/command/checkpoint/create.god

func newCreateCommand() *cobra.Command：docker客户端命令行

func runCreate() error：发起创建命令

2）client/checkpoint_create.go

func (cli *Client) CheckpointCreate() error：：docker客户端发起post请求

3）api/server/router/checkpoint/checkpoint.go

func (r *checkpointRouter) initRoutes()：初始化route

4）api/server/router/checkpoint/checkpoint_routes.go

func (s *checkpointRouter) postContainerCheckpoint()：处理post请求

5）daemon/checkpoint.go

func (daemon *Daemon) CheckpointCreate()：封装一下相关参数，发送给libcontainerd模块

6）libcontainerd/client_linux.go

func (clnt *client) CreateCheckpoint()：作为grpc的客户端apiClient调用Containerd服务端apiServer的函数完成快照

Containerd方面

1）api/grpc/server/server.go

func (s *apiServer) CreateCheckpoint()：作为grpc的服务端apiServer，创建一个新的Task

2）supervisor/supervisor.go

err = s.createCheckpoint(t)：分发Task

3）supervisor/checkpoint.go

func (s *Supervisor) createCheckpoint()：转发调用

4）runtime/container.go

func (c *container) Checkpoint()：通过grpc调用CRIU程序完成快照

Runc方面

1）checkpoint.go

CRIU命令行参数

2）libcontainer/container_linux.go

func (c *linuxContainer) Checkpoint(criuOpts *CriuOpts) error：criuSwrk调用CRIU

docker源代码修改

在分析了上述的checkpoint过程后，补充docker、containerd、runc的部分代码，将CRIU的预拷贝功能添加到docker里并重新编译docker，从而实现docker容器内部的预拷贝。

docker在github的仓库名为moby，对于moby的源码修改可看这里。

修改后，在原docker命令上增加了两个参数，如图所示：

预拷贝效果如下：

# 第一次拷贝
docker checkpoint create --pre-dump looper checkpoint1

# 第二次拷贝
docker checkpoint create --pre-dump –parent-path ../checkpoint1 looper checkpoint1_1

# 停机拷贝
docker checkpoint create  --parent-path ../checkpoint1_1 looper checkpoint1_final