《容器网络深度解析：为网络架构师打造的指南》-【连载1到5】，请参见「文章合集」。

n 什么是containerd？

containerd是一个开源的容器运行时，由Docker Inc.启动并后来捐赠给Cloud Native Computing Foundation（CNCF）。

作为一个行业标准的容器运行时，containerd专注于简单性、健壮性和可扩展性。它提供了必要的功能来运行容器，包括容器的生命周期管理、镜像管理、网络配置、存储管理等，同时也支持OCI（Open Container Initiative）标准的容器镜像和运行规范。

GitHub开源地址：https://github.com/containerd/containerd

n 为什么需要理解containerd？

理解containerd对于希望深入掌握容器技术的开发人员和运维专业人员来说至关重要。它不仅是Kubernetes等容器编排工具的重要组成部分，也是构建现代、高效、安全应用部署流程的基础。

了解containerd的工作原理、架构和使用场景，可以帮助团队更好地选择和利用容器技术，优化应用的部署和运行。

n containerd的特点

(1) 简洁而强大：containerd设计为一个轻量级的容器运行时，去除了Docker的一些非核心功能，如构建镜像、数据卷插件等，专注于容器的运行、停止和管理。

(2) 模块化：containerd的架构支持模块化，允许通过插件扩展其功能，如网络和存储插件。

(3) 跨平台：支持多个平台，包括Linux和Windows，使得在不同操作系统上运行容器成为可能。

(4) 高效：containerd通过提供一个gRPC API，使得与其他系统和工具的集成变得高效和灵活。

Containerd架构

n 实际应用场景

(1) 云原生应用部署：在云原生应用开发中，开发团队可以使用containerd作为其Kubernetes集群的容器运行时。这允许团队利用Kubernetes的强大功能来管理由多个微服务组成的应用，而containerd则在底层提供稳定和高效的容器运行支持。

(2) 持续集成/持续部署（CI/CD）：在自动化的CI/CD流程中，containerd可以用于快速启动和停止容器，运行测试和其他工作流任务。由于其轻量级和快速响应的特性，containerd非常适合在CI/CD管道中使用，提高软件交付的速度和效率。

(3) 边缘计算：在边缘计算场景中，资源可能受限，而containerd的轻量级特性使其成为理想的容器运行时选择。开发人员可以在边缘节点上部署容器化的应用，利用containerd运行这些轻量级的服务，以处理接近数据源的计算任务。

(4) 多租户平台：对于提供容器即服务（CaaS）的云提供商来说，containerd提供了一个安全、高效的容器运行时环境。通过与其他隔离和安全机制的集成，它可以帮助实现资源的有效隔离和优化，满足多租户环境的需求。

CRI-O 是一个轻量级的容器运行时，专为 Kubernetes 设计，实现了 Kubernetes 容器运行时接口（CRI）。

它允许 Kubernetes 使用任何符合 OCI（开放容器倡议）标准的容器镜像和运行时环境，为构建、部署和管理容器化应用提供了标准化和高效的方式。

CRI-O 的设计目标是简化容器运行时的组件，减少不必要的层次，以提高系统性能和安全性。

GitHub开源地址：https://github.com/cri-o/cri-o

n 核心特性

(1) 轻量级和简洁：CRI-O 提供了必要的功能来支持 Kubernetes Pod、容器的生命周期管理、镜像服务以及容器的日志和监控服务，而没有额外的特性负担。

(2) OCI 兼容：支持所有符合 OCI 规范的容器镜像和运行时，保证了与广泛的容器生态系统的兼容性。

(3) 安全性：采用默认容器隔离和最小权限策略，与 SELinux、AppArmor 以及 seccomp 集成，加强容器安全。

n 实际场景应用

(1) 企业级 Kubernetes 集群部署：在需要高度可定制和安全的 Kubernetes 集群环境中，CRI-O 作为容器运行时的选择，可以为企业提供简洁、高效和安全的容器解决方案。它简化了与 Kubernetes 的集成，使得容器管理更为高效和安全。

(2) 云原生应用开发：对于追求快速开发和部署云原生应用的组织，CRI-O 提供了一个稳定、兼容且高性能的容器运行环境。开发团队可以利用 CRI-O 和 Kubernetes 快速迭代和部署微服务架构的应用。

(3) 多租户 Kubernetes 集群：CRI-O 通过与 Kubernetes 的紧密集成，支持在同一集群中运行来自不同租户的应用，同时保证隔离性和安全性。这对于提供 Kubernetes 作为服务（KaaS）的云提供商尤其有价值。

(4) 高性能计算（HPC）和大数据处理：在需要高性能计算资源的环境中，CRI-O 的轻量级设计减少了系统开销，提高了资源利用率。这使得它成为运行计算和数据密集型应用的理想选择，如大数据分析和机器学习工作负载。

CRI-O 以其轻量级、安全和高效的特性，为 Kubernetes 集群提供了一个优秀的容器运行时选择。

它简化了容器运行时的复杂性，同时保持了与广泛容器生态系统的兼容性。无论是在企业级应用部署、云原生开发、多租户环境，还是高性能计算场景中，CRI-O 都展现出了其价值和灵活性，帮助组织更好地利用 Kubernetes 和容器技术的强大能力。

n 定位和兼容性：

Docker提供了一个全面的容器平台，适用于容器的管理和开发。

Containerd和CRI-O则更偏向于底层的容器运行时，主要由其他系统调用，如Kubernetes。

n Kubernetes集成：

Docker需要通过Dockershim来与Kubernetes集成。

CRI-O和Containerd被设计为直接实现Kubernetes的CRI，提供了更为直接和高效的集成。

n 设计目标：

Docker旨在提供一个全面的容器解决方案，包括容器的构建、运行和编排。Containerd专注于容器的运行时层，提供核心功能来支持容器的运行。

CRI-O专为Kubernetes设计，实现了Kubernetes的容器运行时接口，支持在Kubernetes中运行容器。

Docker、Containerd 和 CRI-O 三种容器运行时工具的对比表：

比较维度

Docker

Containerd

CRI-O

核心功能

提供完整的容器生命周期管理，包括镜像构建、分发、运行和监控

专注于提供容器生命周期管理的底层功能，例如镜像管理和容器运行

专为Kubernetes设计的容器运行时，遵循Kubernetes的CRI规范

架构设计

包含 Docker Engine、Docker CLI、Docker API 等组件

基于插件式架构，支持不同插件扩展容器功能

轻量级设计，直接集成 Kubernetes CRI 规范

镜像管理

使用 Docker 镜像格式，兼容 OCI 标准

支持 Docker 和 OCI 镜像格式

完全支持 OCI 镜像格式

Kubernetes 集成

可通过 Docker Shim 插件与 Kubernetes 集成

直接集成了 Kubernetes CRI 规范

完全为 Kubernetes CRI 设计

镜像构建

内置 Docker Build，支持多阶段构建

依赖外部工具，如 BuildKit

依赖外部工具，如 Buildah

社区支持

Docker 是社区最大的容器项目，拥有强大的生态系统和丰富的文档资源

CNCF（云原生计算基金会）支持，拥有广泛的云原生社区资源

由 Red Hat 维护，专注于Kubernetes生态，拥有广泛的社区支持

扩展性

插件架构可通过 Docker Compose 等工具扩展

使用 gRPC API 提供插件式扩展能力

可与OCI Hook和CNI插件集成，具备灵活的定制能力

存储驱动

支持多种存储驱动，如 AUFS、overlay2、btrfs 等

支持 overlay、btrfs 等存储驱动

支持 overlay、devicemapper 等存储驱动

网络配置

使用 Docker 自己的 Libnetwork

依赖外部的网络插件，如 CNI

使用 CNI 插件集成

使用场景

单独使用或与 Kubernetes 配合，可满足开发、测试、生产环境的全面需求

提供 Kubernetes 集成的容器运行时层面支持

专为 Kubernetes 定制的高效、轻量级运行时，适用于Kubernetes环境

！！！【点赞】、【关注】不走丢^_^

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