比较用于容器管理的 Containerd 和 Docker

简介

容器彻底改变了应用程序的开发、部署和管理方式。在本教程中，我们将深入探讨容器管理领域，探究两种主流解决方案：Containerd 和 Docker 之间的差异。通过了解容器的基本原理并比较这两个平台的特性和功能，你将更有能力为自己的需求选择合适的容器管理解决方案。

Skills Graph

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容器的基础知识

什么是容器？

容器是一个轻量级、独立且可执行的软件包，它包含运行应用程序所需的一切——代码、运行时环境、系统工具、系统库和设置。容器为应用程序提供了一个一致、隔离且可移植的运行环境，而无需考虑底层基础设施。

容器的优势

可移植性：容器可以在从开发者的笔记本电脑到生产服务器等不同环境中持续运行，无需复杂的配置。
可扩展性：容器可以根据应用程序的资源需求轻松地进行扩展或缩减，从而更易于应对工作负载的波动。
高效性：容器共享主机操作系统的内核，与传统虚拟机相比，这减少了开销。
一致性：容器确保应用程序及其依赖项被打包在一起，消除了“在我的机器上能运行”的问题。

容器架构

graph TD A[主机操作系统] --> B[容器运行时] B --> C[容器镜像] C --> D[应用程序] B --> E[容器网络] B --> F[容器存储]

构建和运行容器

要构建一个容器，你可以使用Dockerfile，它是一个文本文件，包含构建容器镜像的指令。以下是一个示例Dockerfile：

FROM ubuntu:22.04
RUN apt-get update && apt-get install -y nginx
COPY index.html /var/www/html/
EXPOSE 80
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

要运行容器，你可以使用docker run命令：

docker run -d -p 80:80 my-nginx-container

这将以分离模式启动容器，并将主机上的端口80映射到容器内的端口80。

介绍 Containerd 和 Docker

Containerd

Containerd 是一个轻量级的开源容器运行时，最初由 Docker 开发，后来捐赠给了云原生计算基金会（Cloud Native Computing Foundation，简称 CNCF）。Containerd 提供了一个标准化接口，用于管理容器的完整生命周期，包括镜像管理、容器执行和存储管理。

Containerd 被设计为一个底层的、与供应商无关的运行时，可以用作更高层次容器管理系统（如 Docker 或 Kubernetes）的构建模块。

Docker

Docker 是一个用于构建、部署和管理容器化应用程序的流行开源平台。Docker 为整个容器生命周期提供了一套全面的工具和服务，包括：

Docker 引擎：管理容器创建和执行的核心运行时。
Docker Hub：用于构建和共享容器镜像的基于云的注册表服务。
Docker Compose：用于定义和运行多容器应用程序的工具。
Docker Swarm：用于 Docker 容器的原生集群和编排解决方案。

Docker 构建在 Containerd 之上，为管理容器和镜像提供了一个更高层次的接口。

比较

虽然 Containerd 和 Docker 都是容器运行时，但它们有不同的用例和特性：

特性	Containerd	Docker
范围	底层容器运行时	全面的容器管理平台
镜像管理	支持 OCI 镜像格式	支持 Docker 镜像格式
容器生命周期	为管理容器的完整生命周期提供标准化接口	为管理容器生命周期提供更高层次的接口
编排	可用作 Kubernetes 等编排平台的构建模块	提供自己的编排解决方案（Docker Swarm）
采用情况	被 Kubernetes 和其他容器平台广泛采用	被开发者和企业广泛采用

总之，Containerd 是一个底层的、与供应商无关的容器运行时，而 Docker 是一个构建在 Containerd 之上的全面容器管理平台。

比较 Containerd 和 Docker 用于容器管理

容器管理能力

Containerd 和 Docker 都具备容器管理能力，但抽象层次和侧重点有所不同：

能力	Containerd	Docker
容器生命周期管理	提供用于管理完整容器生命周期的底层接口，包括镜像管理、容器执行和存储管理。	提供用于管理容器生命周期的更高级接口，包括镜像管理、容器执行和编排。
镜像管理	支持开放容器倡议（Open Container Initiative，简称 OCI）镜像格式，这是一种被广泛采用的容器镜像标准。	支持 Docker 镜像格式，这是 Docker 开发的专有格式。
网络	提供用于管理容器网络的底层接口，包括对各种网络驱动程序和插件的支持。	提供用于管理容器网络的更高级接口，包括对各种网络驱动程序和插件的支持。
存储	提供用于管理容器存储的底层接口，包括对各种存储驱动程序和插件的支持。	提供用于管理容器存储的更高级接口，包括对各种存储驱动程序和插件的支持。
编排	可用作 Kubernetes 等编排平台的构建模块，但不提供自身的编排解决方案。	提供自身的编排解决方案（Docker Swarm），但也可与 Kubernetes 等其他编排平台一起使用。

用例

基于容器管理能力的差异，Containerd 和 Docker 适用于不同的用例：

Containerd

基于 Kubernetes 的环境：Containerd 被 Kubernetes 广泛采用，是 Kubernetes 集群的默认容器运行时。它提供的底层接口非常适合与 Kubernetes 和其他容器编排平台集成。
专用容器平台：Containerd 可用作需要底层、与供应商无关的容器运行时的专用容器平台的构建模块。
边缘计算和物联网：Containerd 的轻量级和高效设计使其成为资源可能有限的边缘计算和物联网环境的理想选择。

Docker

开发者工作流程：Docker 提供了一套全面的工具和服务，非常适合开发者工作流程，包括镜像构建、共享和部署。
企业容器平台：Docker 的更高级接口和编排能力（Docker Swarm）使其成为企业级容器平台的热门选择。
混合云和多云环境：Docker 的可移植性以及对各种云平台的支持使其成为混合云和多云环境的理想选择。

在 Containerd 和 Docker 之间做出选择

在为容器管理选择 Containerd 和 Docker 时，请考虑以下因素：

目标环境：如果您在基于 Kubernetes 的环境中工作，或者需要底层、与供应商无关的容器运行时，Containerd 可能是更好的选择。如果您从事开发者工作流程或企业级容器平台，Docker 可能更合适。
编排需求：如果您需要全面的编排解决方案，Docker Swarm 可能更合适。如果您更喜欢使用 Kubernetes 等第三方编排平台，Containerd 可能是更好的选择。
镜像格式：如果您使用 OCI 镜像格式，Containerd 可能更合适。如果您使用 Docker 镜像格式，Docker 可能是更好的选择。
复杂性和抽象层次：如果您需要底层、更专用的容器运行时，Containerd 可能更合适。如果您更喜欢更高级、更全面的容器管理平台，Docker 可能是更好的选择。

最终，在 Containerd 和 Docker 之间的选择将取决于您的具体需求和目标环境的特点。

总结

在本全面指南中，我们探讨了容器的基础知识，并比较了两个领先的容器管理平台Containerd和Docker的关键特性与功能。通过了解每种解决方案的优缺点，你可以根据自己的特定需求，就是选择Containerd、Docker还是两者结合，做出明智的关于最佳容器管理方法的决策。