Podman 在 Windows中使用

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Podman在Windows上的使用主要依赖于Windows Subsystem for Linux（WSL），这使得在Windows环境下也能运行Linux容器。Podman为Windows提供了一个原生的命令行界面（CLI），并嵌入了一个用于启动容器的Linux系统作为Podman机器。这个机器通过podman machine命令进行管理。在Windows上，每个Podman机器都由一个虚拟化的WSLv2发行版支持。Podman命令可以直接从Windows PowerShell（或CMD）提示符中运行，与在WSL环境中运行的podman服务进行远程通信。另外，如果你更喜欢Linux提示符和Linux工具，也可以直接从WSL实例中访问Podman。除了命令行访问外，Podman还监听Docker API客户端，支持直接使用基于Docker的工具和从您选择的语言进行编程访问。

前提条件

由于Podman使用WSL，因此需要Windows 10或Windows 11的较新版本。在x64上，WSL需要内部版本18362或更高版本，而arm64系统则需要19041或更高版本。在内部，WSL使用虚拟化，因此系统必须支持并启用硬件虚拟化。如果在虚拟机上运行Windows，则必须具有支持嵌套虚拟化的虚拟机。

此外，建议使用现代的“Windows Terminal”，它提供了比标准PowerShell和CMD提示符更优越的用户体验，以及WSL提示符（如果需要）。可以通过Windows Store搜索或运行以下winget命令来安装它：

winget install Microsoft.WindowsTerminal

安装步骤

启用WSL和虚拟机平台：在Windows中，选择“程序和功能”，然后选择“启用或关闭Windows功能”。勾选“适用于Linux的Windows子系统”和“虚拟机平台”两个选项。
安装WSL：以管理员模式启动PowerShell，并设置WSL版本为2，然后更新WSL核心，并安装WSL。完成后需要设置用户名和密码。
安装Podman：从GitHub下载Podman的Windows安装程序（如podman.exe或msi文件），并按照默认设置进行安装。安装完成后，可以通过在命令行中输入podman -v来检查版本号，以确认安装成功。
初始化Podman机器：在cmd中输入以下命令来初始化Podman机器：podman machine init。这将自动在WSL环境中设置并启动一个Podman机器。
使用Podman：一旦Podman机器初始化并启动，就可以使用Podman命令来管理容器了。Podman提供了与Docker客户端相同的命令集，因此熟悉Docker的用户可以很容易地上手。

请注意，Podman服务主要在Linux平台上运行，但Podman的远程REST API客户端存在于Mac和Windows平台上，可以通过ssh与运行在Linux机器或VM上的Podman服务进行通信。

总的来说，Podman为Windows用户提供了一个方便的方式来管理和运行Linux容器，特别是在那些需要同时使用Linux工具和应用程序的场景中。

安装Podman

安装Windows Podman客户端的开始步骤是下载Podman Windows安装程序。Windows安装程序是随每个Podman发行版一起构建的，可以从官方的GitHub发行页面下载。请确保下载4.1或更高版本以获取本指南中讨论的功能。

安装Podman 4.1.0

下载完成后，只需运行EXE文件，并重新启动一个新的终端。此后，podman.exe将出现在你的PATH中，你将能够运行podman machine init命令来创建你的第一台机器。

podman machine init

自动WSL安装

如果你的系统上没有安装WSL，第一次机器初始化命令将提示一个对话框以开始自动安装。如果接受，此过程将安装必要的Windows组件，重启系统，并在登录后重新启动终端窗口中的机器创建过程。请等待一两分钟以便重新启动发生，因为Windows在执行启动项之前有一个延迟。另外，你也可以拒绝自动安装并手动安装WSL，但这将需要额外的下载和设置时间。

机器初始化过程

安装WSL后，初始化命令将安装Fedora的最小安装版本，并将其定制为运行podman。

示例：

podman machine init
正在解压压缩文件
正在将操作系统导入到WSL（在新安装的WSL上可能需要5分钟以上时间）...
正在安装软件包（这将需要一些时间）...
完成！
正在配置系统...
正在生成ed25519公钥/私钥对。
您的标识已保存在 podman-machine-default
您的公钥已保存在 podman-machine-default.pub
密钥指纹是：
SHA256:RGTGg2Q/LX7ijN+mzu8+BzcS3cEWP6Hir6pYllJtceA root@WINPC
机器初始化完成
要启动您的机器，请运行：

        podman machine start

启动机器

在机器初始化过程完成后，就可以根据需要启动和停止机器了：

podman machine start

正在启动机器 "podman-machine-default"  
  
这台机器当前配置为无根模式。如果您的容器需要根权限（例如端口 < 1024），或者如果您遇到与非Podman客户端的兼容性问题，您可以使用以下命令进行切换：  
  
        podman machine set --rootful  
  
API转发监听在：npipe:////./pipe/docker_engine  
  
Docker API客户端默认使用这个地址。您不需要设置DOCKER_HOST。  
机器 "podman-machine-default" 已成功启动  

第一个Podman命令

从这一刻开始，Podman命令的操作与在Linux上的操作类似。

为了快速展示一个工作示例，您可以使用一个较小的镜像，在PowerShell上运行Linux的date命令。

podman run ubi8-micro date  

时间 2022 年 5 月 5 日星期四 21:56:42 

请注意，ubi8-micro 是一个轻量级的Universal Base Image，专为容器化应用程序设计，这里用作示例。如果您的系统中没有这个镜像，Podman会尝试从远程仓库中拉取它。如果您想要运行其他的镜像或命令，只需将ubi8-micro和date替换为相应的镜像名和命令即可。

端口转发

端口转发也按预期工作；端口将绑定到localhost（127.0.0.1）。注意：当以无根模式运行（默认设置）时，您必须使用大于1023的端口。有关更多详细信息，请参阅“Rootful和Rootless”部分。

要启动httpd，您可以运行：

podman run --rm -d -p 8080:80 --name httpd docker.io/library/httpd
f708641300564a6caf90c145e64cd852e76f77f6a41699478bb83a162dceada9

在PowerShell提示符下，对localhost执行curl命令将返回成功的HTTP响应：

curl http://localhost:8080/ -UseBasicParsing

StatusCode : 200
StatusDescription : OK
Content : <html><body><h1>It works!</h1></body></html>

与Linux一样，要停止，请运行：

podman stop httpd

使用API转发

API转发允许Docker API工具和客户端像使用Docker一样使用Podman。只要没有其他服务在监听Docker API管道，就不需要特殊设置。

.\docker.exe run -it fedora echo "Hello Podman!"
Hello Podman!

否则，在启动机器后，您将收到一个可以设置的环境变量通知，以便工具指向Podman。或者，您可以关闭冲突的服务和Podman，然后最后运行podman machine start以重新启动，这应该会抓取Docker API地址。

另一个进程正在监听默认的Docker API管道地址。您仍然可以通过在终端会话中使用以下PowerShell命令设置DOCKER HOST来连接Docker API客户端：

请注意，由于Podman和Docker在API级别上有所不同，尽管大多数常用命令都可以正常工作，但某些命令可能无法按预期工作。此外，某些Docker特定的配置和特性在Podman中可能不可用。

如果您发现Docker客户端工具与Podman不兼容，您可能需要考虑使用Podman的本地命令行界面，或者查找专门与Podman兼容的替代客户端工具。

对于需要Docker Compose的场景，Podman也提供了一个名为podman-compose的工具，它基于Docker Compose，但适用于Podman。

在使用API转发时，请确保您了解所使用的工具和Podman之间的兼容性问题，并准备好根据需要调整或寻找替代方案。如果另一个进程正在使用默认的Docker API管道地址，您需要设置DOCKER_HOST环境变量，以便Docker客户端工具指向Podman的API管道。在PowerShell中，您可以使用以下命令来设置这个环境变量：

$Env:DOCKER_HOST = 'npipe:////./pipe/podman-machine-default'

在经典的CMD提示符下，您可以使用以下命令：

set DOCKER_HOST=npipe:////./pipe/podman-machine-default

请注意，npipe:////./pipe/podman-machine-default是Podman机器在Windows上启动时的默认管道名称。如果您有多个Podman机器或者使用了不同的机器名称，请确保将podman-machine-default替换为正确的机器名称。

如果您不想或不能关闭正在使用Docker API的另一个进程，您可以设置DOCKER_HOST环境变量，然后重试您的Docker命令。Podman应该能够像Docker一样响应这些命令。

如果您选择关闭冲突的服务并重新启动Podman机器，您可以通过以下步骤操作：

停止或关闭正在使用Docker API的服务。
使用podman machine stop命令停止Podman机器（如果它正在运行）。
使用podman machine start命令重新启动Podman机器。

重启后，Podman应该能够自动获取Docker API的地址，您可能就不需要手动设置DOCKER_HOST环境变量了。

一旦设置了DOCKER_HOST环境变量或解决了API地址冲突，您就可以使用Docker客户端工具与Podman进行交互了。例如，您可以使用docker.exe来检查Podman的版本：

$Env:DOCKER_HOST = 'npipe:////./pipe/podman-machine-default'
PS C:\Users\User> .\docker.exe version --format '{{(index .Server.Components 0).Name}}'
Podman Engine

这条命令会输出Podman Engine，表明您正在与Podman引擎通信，尽管您使用的是Docker的客户端工具。请注意，尽管Docker和Podman在API层面有许多相似之处，但它们仍然是不同的项目，因此可能不是所有Docker命令和特性都能在Podman中完全正常工作。

Rootful与Rootless

在嵌入的WSL Linux发行版上，Podman可以作为root用户（Rootful）运行，也可以作为非特权用户（Rootless）运行。为了与Linux上的Podman保持行为一致性，rootless是默认设置。请注意：Rootful和Rootless容器是相互独立和隔离的。针对其中一个容器执行的Podman命令（例如podman ps）不会代表另一个容器的结果或状态。

虽然大多数容器在rootless设置下可以正常运行，但您可能会发现某些容器只能使用root权限才能正常工作。如果是这种情况，您可以通过停止机器并使用set命令来将机器切换到rootful模式：

podman machine stop
podman machine set --rootful

要恢复rootless执行，将rootful设置为false：

podman machine stop
podman machine set --rootful=false

另一种可能需要使用rootful执行的情况是绑定小于1024的端口。但是，为了与系统端口服务（如MySQL）的默认值提高兼容性，Podman的未来版本可能会将这个值降低到一个更小的数字。

在rootless模式下，由于权限限制，某些操作可能无法执行，例如绑定到低端口或访问某些系统资源。而rootful模式则不受这些限制，但这也带来了潜在的安全风险，因为以root权限运行容器可能会暴露敏感信息或允许不受限制的系统访问。

因此，在选择使用Rootful还是Rootless时，需要权衡安全性和功能性。如果容器需要root权限才能正常工作，或者需要绑定到低端口，那么您可能需要使用Rootful模式。但是，请确保您了解潜在的安全风险，并采取适当的安全措施来保护您的系统。

此外，如果您正在使用Podman的Windows集成，请注意，Windows的安全模型与Linux不同，因此某些操作可能需要额外的配置或步骤。务必参考Podman的官方文档和Windows Subsystem for Linux（WSL）的文档以获取更多详细信息和指导。

卷挂载

Podman v4.1的新功能之一是能够从Windows路径将卷挂载到Linux容器中。这支持几种不同的表示法，包括：

Windows风格的路径：

podman run --rm -v c:\Users\User\myfolder:/myfolder ubi8-micro ls /myfolder

Unix风格的Windows路径：

podman run --rm -v /c/Users/User/myfolder:/myfolder ubi8-micro ls /myfolder

WSL文件系统本地的Linux路径：

podman run --rm -v /var/myfolder:/myfolder ubi-micro ls /myfolder

无论是在Windows提示符还是WSL Linux shell中，上述所有约定都有效。但是，当在Linux上使用Windows路径时，请适当地引用或转义参数中的Windows路径部分。

列出Podman机器

要列出可用的Podman机器实例及其当前资源使用情况，请使用podman machine ls命令：

podman machine ls
名称                 虚拟机类型    创建时间     最后上线时间    CPU数量          内存大小     磁盘大小
podman-machine-default wsl        2小时前      当前运行中        4              331.1MB     768MB

由于WSL在多个发行版之间共享相同的虚拟机和Linux内核，因此CPU和内存值表示跨运行系统的共享总资源。与此相反，磁盘值是独立的，表示每个发行版的存储量。

请注意，podman machine ls显示的CPU和内存信息可能不包括其他正在运行的WSL发行版所使用的资源。这些信息主要关注Podman机器本身，但整个WSL环境的资源使用情况可能更高。磁盘大小信息则是针对每个WSL发行版独立的，可以帮助您了解每个发行版占用的存储空间。

访问 Podman Linux 环境

在 Windows 环境下使用 podman.exe 客户端提供了无缝的原生体验，支持使用本地的桌面工具和 API。但是，在某些场景下，您可能希望访问 Linux 环境：

更新嵌入的 Fedora 实例上的最新稳定软件包
直接使用 Linux 开发工具
使用依赖于 EXT4 文件系统性能或行为语义的工作流

访问嵌入的 WSL 发行版有三种机制：

使用 podman machine ssh 进行 SSH 访问
在 Windows PowerShell 提示符上执行 WSL 命令
使用 Windows Terminal 集成

使用 SSH

SSH 访问提供了与 Podman 在 Mac 上的类似体验。它会根据您机器的 rootful/rootless 配置立即将您放入适当的用户（前者为 root，后者为 'user'）。可以使用 --username 选项来覆盖为特定用户。

使用 SSH 的一个示例任务是更新您的 Linux 环境以拉取最新的操作系统错误修复：

podman machine ssh sudo dnf upgrade -y

这条命令将通过 SSH 连接到 Podman 机器，并以 root 用户身份执行 dnf upgrade -y 命令，从而更新系统软件包。这将确保您的 Linux 环境具有最新的安全补丁和功能更新。请注意，执行此命令可能需要一些时间，具体取决于您的系统配置和网络连接速度。

使用 WSL 命令

wsl 命令提供了直接访问 Linux 系统的功能，但首先会以 root 用户身份进入 shell。这是由于 WSL 的设计限制，运行 systemd（Linux 的系统服务）需要使用特权进程命名空间。

除非您没有安装其他 WSL 发行版，否则建议使用 -d 选项并指定您的 Podman 机器名称（默认为 podman-machine-default）：

wsl -d podman-machine-default

您会自动进入一个嵌套的进程命名空间，其中 systemd 正在运行。如果需要访问父级命名空间，请按 ctrl-d 或键入 exit。这也意味着要注销，您需要退出两次。

podman --version
podman version 4.1.0

要以非特权用户（无 root 权限的 Podman）身份访问命令，您首先需要键入 su user。或者，您可以在 wsl 命令前加上特殊的 enterns 来使用：

wsl -d podman-machine-default enterns su user
[user@WINPC /]$ id
uid=1000(user) gid=1000(user) groups=1000(user),10(wheel)

同样，以 root 用户身份运行命令而不进入提示符也应该以 enterns 为前缀。

wsl -d podman-machine-default enterns systemctl status

使用 wsl -u 以特定用户身份访问 WSL 实例或使用不带 enterns 的内联命令是不推荐的，因为命令将在错误的命名空间中执行。

使用 Windows Terminal 集成

以 root 用户身份进入 WSL 只需要两步操作。只需点击下拉标签，选择“podman-machine-default”，您就可以直接以 root 用户身份进入。

在 Windows Terminal 中使用 WSL

与之前一样，要切换到非特权用户以执行无 root 权限的 Podman 命令，请键入 su user。

[root@WINPC /]# su user
[user@WINPC /]$ podman info --format '{{.Store.RunRoot}}'
/run/user/1000/containers

停止 Podman 机器

要停止正在运行的 Podman 机器，请使用 podman machine stop 命令：

podman machine stop
Machine "podman-machine-default" stopped successfully

删除 Podman 机器

要删除机器，请使用 podman machine rm 命令：

podman machine rm

以下文件将被删除：

C:\Users\User\.ssh\podman-machine-default
C:\Users\User\.ssh\podman-machine-default.pub
C:\Users\User\.local\share\containers\podman\machine\wsl\podman-machine-default_fedora-35-x86_64.tar
C:\Users\User\.config\containers\podman\machine\wsl\podman-machine-default.json
C:\Users\User\.local\share\containers\podman\machine\wsl\wsldist\podman-machine-default

您确定要继续吗？ [y/N] y

请注意，在删除 Podman 机器之前，系统会询问您是否确定要删除，并且会列出将被删除的文件。确保您确实想要删除该机器以及与之相关的所有数据，然后再继续。删除操作是不可逆的，一旦执行，相关数据将无法恢复。

故障排除

从 WSL 自动安装失败中恢复

如果自动安装失败，并且重试不成功，您可以尝试重置 WSL 系统状态，并使用 wsl --install 命令执行手动 WSL 安装。请按照以下步骤操作：

以管理员身份启动 PowerShell

Start-Process powershell -Verb RunAs

禁用 WSL 功能

dism.exe /online /disable-feature /featurename:Microsoft-Windows-Subsystem-Linux /norestart
dism.exe /online /disable-feature /featurename:VirtualMachinePlatform /norestart

重新启动计算机
运行手动 WSL 安装

wsl --install

继续执行 podman machine init

安装证书颁发机构

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安装 CA 证书的说明可以在这里找到。

请注意，确保在尝试手动安装 WSL 之前，您已经按照前面的步骤禁用了相关功能，并且重新启动了计算机。这有助于确保安装过程不受先前尝试的影响。此外，如果在安装或使用过程中遇到任何问题，建议查阅 Podman 的官方文档或寻求社区支持以获取进一步的帮助。

前提条件​

安装步骤​

安装Podman​

自动WSL安装​

机器初始化过程​

示例：​

端口转发​

使用API转发​

Rootful与Rootless​

卷挂载​

列出Podman机器​

访问 Podman Linux 环境​

使用 SSH​

使用 WSL 命令​

使用 Windows Terminal 集成​

停止 Podman 机器​

删除 Podman 机器​

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