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title: 'Final. FreeBSD Docker & podman'
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# Docker & podman

## material

:::spoiler Details
[Install and test some docker containers on FreeBSD](https://www.youtube.com/watch?v=dX2i2lbYx3k)
[在FreeBSD系统上使用Docker](https://grass.show/post/use-docker-on-freebsd/)
[Docker introduction](https://github.com/twtrubiks/docker-tutorial?tab=readme-ov-file)
[Docs-chinese](https://docs-archive.freebsd.org/doc/12.1-RELEASE/usr/local/share/doc/freebsd/zh_TW/books/handbook/virtualization-host-virtualbox.html)
[Docker Hub](https://hub.docker.com)
[Docs](https://wiki.freebsd.org/Docker)
[container1](https://hackmd.io/@tienyulin/docker-1)
[container2](https://medium.com/@jinghua.shih/container-%E6%A6%82%E5%BF%B5%E7%AD%86%E8%A8%98-b0963ae2d7c6)
[virtualization](https://docs.freebsd.org/en/books/handbook/virtualization/)
:::

## Introduction

### terms
- Image 鏡像 / 映像
- Container 容器 = instance of image
- Registry 映像檔倉庫 有點像 git 的 Repository

### 虛擬化(Virtualization)
:::info
是一種資源管理的技術，可將電腦資源抽象化再進行分配
eg. disk, memory, internet....
:::
- 虛擬機(VM)
- hyper-v: Host OS -> Guest OS
- 有獨立作業系統 / CPU / RAM...
- 安全性高
- 大又慢
- 容器(Container)
- 共用在 Host kernel 運行
- 不用完整作業系統
- 跨平台性
- 小且快

### Docker v.s. Podman
#### Docker
:::info
開發於dotCloud公司，2013年推出的Go語言開源專案。
目前最流行的容器化技術，我們可以透過Docker將程式(code, library, runtime)包裝成image檔，丟到Registry(Docker Hub) 讓不同人在不同環境下快速地執行。
:::

- 守護程序 Docker Daemon 管理容器 => root
- Docker CLI 與 Docker Daemon 通信
- Docker compose => 管理多容器

#### Podman
:::info
Red Hat 開發的開源容器工具，CRI-O project 中的一部分，目標是提供一個跟 Docker 相似體驗的 container CLI，不使用 daemon，而是直接透過 OCI runtime 來開啟 container，預設使用的是 rootless。
:::
- daemonless => rootless => more focus on security
- 跟 docker 相容的指令
- pod => 多容器共享！(like Kubernetes)

#### compare

### shared regisry : Docker hub
:::info
Docker Hub 是一個雲端的映像檔案庫，存放著各種現成的 image 檔案
:::
- 開源專案
- Docker & Podman 共通社群


## Setup
:::spoiler

###### 安裝 Podman

pkg search podman
pkg install podman

###### 添加 fdescfs 文件及自動掛載
vim /boot/loader.conf 並加上
fdescfs_load="YES"
pf_load="YES"

vim /etc/fstab 並加上：
fdesc /dev/fd /fdescfs rw 0 0

###### 配置 Packet Filter (PF)
cp /usr/local/etc/containers/pf.conf.sample /etc/pf.conf

###### 查看網卡名並配置
ifconfig // 記住 網卡名"em0"

vim /etc/pf.conf 並更改
v4egress_if = "em0"
v6egress_if = "em0"
###### 啟用 PF 防火牆
service pf enable

###### 配置 Podman 的存儲
vim /usr/local/etc/containers/storage.conf 並更改
driver = "vfs"

rm -r /var/db/containers/storage
service podman enable

###### 啟用 PF 的本地流量過濾功能
vim /etc/stsctl.conf.local 加上
net.pf.filter_local=1

###### 啟用 Linux ABI
sysrc linux_enable=YES
service linux start
reboot

用 windows cmd / mac terminal 確認有沒有連上

###### 配置容器註冊表 = Docker Hub
vim /usr/local/etc/containers/registries.conf 並更改
unqualified-search-registries = ["docker.io"]

###### 配置時間同步(optional)
sysrc ntpd_enable="YES"
service ntpd start
ntpdate -v -b in.pool.ntp.org

###### 測試
podman version
podman run --rm docker.io/dougrabson/hello
:::

## implement

#### I. 使用 Podman 啟動一個基於 Alpine Linux 的容器
podman run --rm --os=linux alpine cat /etc/os-release | head -1

#### II. 啟動一個基於 httpd:2.4（Apache HTTP 伺服器映像）的容器。
podman run --os=linux -d --name my-apache-app -p 8080:80 httpd:2.4

###### 本機 8080 端口可以訪問 Apache HTTPD 伺服器。
search 192.168.163.10:8080

#### III. 打包自己的 image 並上傳到 docker hub

###### 創建一個專案目錄 & 建立 python 檔
mkdir my-python-app
cd my-python-app
vim hello.py
###### 編寫 Dockerfile 

vim Dockerfile

# 使用官方 Python 3.11 的 image 作為 base
FROM python:3.11-slim

# 設定工作目錄
WORKDIR /app

# 複製應用程式到容器
COPY hello.py .

# 設定執行命令
CMD ["python", "hello.py"]

###### 建立映像檔
podman build -t my-python-app .
podman images
###### 執行剛才建立的映像檔
podman run --os=linux --rm [-it] my-python-app

###### 登錄到 Docker Hub
podman login docker.io
###### 標記你的映像檔為可上傳到 Docker Hub 的名稱
podman tag my-python-app docker.io/jacintooo/my-python-app

###### 強制使用 IPv4
export PODMAN_FORCE_IPV4=1
export GODEBUG=netdns=go

###### 上傳到 Docker Hub
podman push docker.io/jacintooo/my-python-app

###### 從 hub 下載
podman pull --os=linux docker.io/jacintooo/my-python-app
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#### IV. 儲存自己的images到本地
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## useful functions

#### container & image management

###### 從 remote Repositor 下載 image
podman pull <image>
###### 檢查已下載的 image
podman images
###### 列出所有 container state
podman ps -a
###### 啟用 / 停止 container
podman start/stop <container>
###### 刪除 container 或 image
podman rm <container>
podman rmi <image_ID>
###### 存入 new image
podman commit <container> <image>

#### 內外地儲存與傳輸
###### 將 image 儲存為本地檔案
podman save <image> > image.tar
###### 從本地檔案匯入 image
podman load < image.tar
###### 將 image上傳到 Docker Hub
podman push <image>

#### system information
podman info
podman version

## Q&A
:::warning
image可以包裝的內容有什麼？
:::
:::info
1. 作業系統環境
2. 應用程式
3. code & dependency
4. 開發框架
5. ...
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:::warning
Docker Hub 與 Image 的使用流程是啥?
:::
:::info
**pull image** from Docker Hub =>
**run image** to create container =>
**commit** to make the container to be the new_image =>
**login** docker.io =>
**push** the new_image to Docker Hub
:::
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:::warning
容器在 FreeBSD 上運行時為什麼需要 --os=linux？
:::
:::info
Podman 是基於 Linux 容器技術設計的，FreeBSD 系統與 Linux 的內核特性不同，因此需要顯式指定目標操作系統（--os=linux），以確保容器在兼容模式下運行。
:::
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:::warning
container 與 image 差在哪裡？
:::
:::info
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:::warning
這樣功能跟虛擬機差在哪？
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:::info
container => 使用宿主機的kernel（Linux kernel）
Virtual Machine => 每個虛擬機都有自己的OS和kernel
當你從 Docker Hub 拉取 OS 的映像檔時，它只包含用戶空間環境（例如 /bin/bash、/usr/bin/apt 等），而kernel部分依然是宿主機的 FreeBSD Linuxulator 模擬出來的。
:::

## Others

:::spoiler 以下廢除
### 安裝virtualbox
pkg install virtualbox-ose
###### Port 會安裝一個核心模組在 /boot/modules，該模組必須在核心中載入
kldload vboxdrv
###### 要確保該模組在重新開機後會載入 => 加入下行到 /boot/loader.conf：
vboxdrv_load="YES"
###### Bridging Support
sysrc vboxnet_enable="YES"
###### 在安裝 VirtualBox™ 的過程中會建立 vboxusers 群組
###### 所有需要存取 VirtualBox™ 的使用者均需要加入成為此群組的成員，pw 可用來加入新的成員：
pw groupmod vboxusers -m jacinto_win11

##### check!

reboot
kldstat | grep vbox // vboxdrv.ko
sysrc vboxnet_enable // YES
VBoxManage --version // 6.1.50r161033

### 關閉windows上面的hyper-v (超複雜要進bios)
[靠印度人](https://www.youtube.com/watch?v=45lMWL52hz0)

### 安裝docker-machine
pkg install docker-machine
### 創建docker-machine
docker-machine create --driver virtualbox myDockerHost

### 安装docker
pkg install docker
### 聯到docker-machine
eval $(docker-machine env myDockerHost)

###### ZFS、Jail、64bit Linux Compatibility Layer...

### I. create raw disk for 'zroot'
###### check ZFS running
zpool list
zfs list
kldstat | grep zfs
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###### 初始化硬盤
gpart create -s GPT /dev/da12
gpart add -t freebsd-zfs -a 1m /dev/da12

###### 創建存儲池
zpool create zroot /dev/da12p1
###### 創建文件系統
zfs create zroot/dockerfs

mkdir /usr/local/dockerfs
zfs set mountpoint=/usr/local/dockerfs zroot/dockerfs

###### ZFS dataset on /usr/docker 掛載
zfs create -o mountpoint=/usr/docker zroot/docker

###### check
zpool status
zfs list
df -h
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