容器引擎选择：功能、性能与生态系统的综合考量

写在开篇

在 K8S 中，容器引擎的角色和功能是非常重要的，容器引擎负责管理和运行容器化应用，它是将应用打包为容器的基础设施。所以，给应用选择适合的容器引擎也是至关重要的问题，本篇就来聊一聊。

本文涉及的相关链接：

• https://cri-o.io/
• https://containerd.io/
• https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/container-runtimes/
• https://kubernetes.io/blog/2016/12/container-runtime-interface-cri-in-kubernetes/
• https://httpd.apache.org/docs/current/programs/ab.html
• https://github.com/wg/wrk
• https://www.joedog.org/siege-home/

三大主流容器引擎

1. runc：runc是一个轻量级的容器引擎，它提供了符合OCI（Open Container Initiative）标准的接口，可以用于启动和运行符合OCI规范的容器。在CRI-O中，runc是默认的容器执行器，用于启动和运行容器。runc的优点是轻量级、符合标准、开源，可以用于构建自定义容器运行时，但缺点是不提供容器镜像的管理和一些高级功能，例如容器网络和存储等。
2. Docker：Docker是一个流行的容器引擎，它提供了完整的容器生命周期管理和一整套高级功能，例如容器镜像的管理、容器网络、存储、日志和监控等。Docker使用自己的Docker API作为容器运行时接口，可以方便地启动和管理Docker容器。Docker的优点是功能强大、易于使用、社区活跃，但缺点是相对较重，有较高的资源占用和安全风险。
3. containerd：containerd是一个用于管理容器生命周期的工具，它是Docker的核心组件之一，也可以作为独立的容器运行时使用。containerd提供了符合OCI标准的接口，可以用于启动和管理符合OCI规范的容器。containerd的优点是轻量级、安全性高、可扩展性好，但缺点是不提供容器镜像的管理和一些高级功能，例如容器网络和存储等。

总之，runc、Docker和containerd都是容器引擎，它们提供的功能和接口不同，可以根据具体需求选择使用。runc是一个轻量级的容器引擎，适合于构建自定义容器运行时；Docker是一个功能强大、易于使用的容器引擎，适合于快速构建和管理容器化应用；containerd是一个轻量级、安全性高、可扩展性好的容器引擎，适合于构建容器运行时。

如何选择适合K8S的容器引擎

1. Docker 是最常用的容器引擎之一，也是最早与 K8S 集成的引擎。在默认情况下，K8S 使用 Docker 作为容器运行时。因此，如果你的应用和基础设施已经依赖于 Docker，没有明确的理由需要更换，那么继续使用 Docker 作为 K8S 的容器引擎是一个不错的选择。
2. runc + containerd 的轻量级方案： runc 和 containerd 都是由 Docker 项目衍生而来，它们提供了更轻量级的容器运行时环境。如果你对于容器引擎的安全性和性能要求较高，且不需要 Docker 的所有功能，可以考虑使用 runc + containerd 的组合作为 K8S 的容器引擎。这种组合可以提供更加纯粹和精简的容器运行时环境。
3. 其他容器引擎的考虑： 除了 Docker、runc 和 containerd，K8S 还支持其他容器引擎，如CRI-O、frakti 等。这些引擎都是根据 Kubernetes CRI (Container Runtime Interface) 规范开发的，可以与 K8S 进行无缝集成。如果有特定的需求或对其他容器引擎有更高的偏好，可以考虑这些替代方案。

根据K8S官方建议，可以选择containerd或cri-o作为K8S的容器引擎。这两个项目都受到广泛的社区支持和积极的发展，且与 K8S 的集成紧密。

选择时还需要考虑的因素

1. 性能：不同容器引擎的性能表现会有所差异，包括启动时间、资源利用率等。根据你的应用需求和性能要求，选择适合的引擎。
2. 安全性：容器引擎的安全性是重要的考虑因素。确保所选择的引擎具有良好的安全性特性，如隔离性、漏洞修复机制等。
3. 社区支持和生态系统：考虑选择的容器引擎是否有活跃的社区支持和成熟的生态系统，这将有助于解决问题和获取支持。

建议关注的性能指标

如要对容器引擎进行性能测试，下面给出一些常见的性能指标，供参考：

1. 启动时间：容器引擎的启动时间指的是从容器创建到容器内应用程序完全启动并可用的时间，较短的启动时间可以提高应用程序的可伸缩性和弹性。
2. 资源利用率：容器引擎应尽量减少资源的占用，包括内存、CPU、存储等，较高的资源利用率意味着更好的性能和更高的容器密度。
3. 网络性能：容器引擎应提供高效的网络通信机制，包括容器间通信和容器与外部网络的通信，网络性能的好坏对于分布式应用程序和微服务架构尤为重要。
4. 存储性能：容器引擎应提供高性能的存储访问，包括读取和写入操作，这对于需要频繁访问存储的应用程序特别重要。

提示：常用的性能测试工具包括Apache Bench、wrk、Siege等。

写在最后

最后做个简单总结，选择适合的容器引擎需要综合考虑：

• 功能
• 性能
• 可扩展性
• 兼容性
• 社区支持