K8S 容器运行时如何选择

Kubernetes 容器运行时（Container Runtime）

在 Kubernetes 中，容器运行时（Container Runtime）是负责管理和运行容器的组件。它负责在节点上启动、停止、管理容器，以及与 Kubernetes 调度器（kube-scheduler）和 API Server（kube-apiserver）进行交互。

Kubernetes 支持多种容器运行时，包括：

• • Docker
• • Containerd
• • CRI-O
• • Frakti

其中，Docker 和 Containerd 是最常用的容器运行时。

Docker 和 Containerd 的区别

1. 1. Docker：
   • • Docker 是一个开源的容器化平台，最早被广泛用于开发、构建和部署容器化应用程序。
   • • Docker 作为一个完整的容器管理平台，它包含了多个组件，例如：
     • • Docker Daemon：负责容器的管理和生命周期管理。
     • • Docker CLI：提供与 Docker Daemon 交互的命令行界面。
     • • Docker Engine：一个包含了容器运行时、镜像管理、网络管理等功能的守护进程。
     • • Docker Compose：用于管理多容器应用。
   • • Docker 主要用于开发者友好的一体化平台，包含了容器的构建、运行、镜像管理等功能。
2. 2. Containerd：
   • • Containerd 是一个高效的容器运行时，它是从 Docker 中分离出来的，用于专注于容器的生命周期管理。
   • • 它主要处理容器的启动、运行、停止等基本功能，并提供 API 供其他上层工具使用。
   • • Containerd 只负责容器运行的核心功能，不涉及镜像构建、网络配置等高级功能。
   • • 它并不包括 Docker 的那些开发者友好的功能（如镜像构建、容器编排等），而是提供了更为轻量的、可以被 Kubernetes 等容器编排系统使用的基础功能。
   • • Containerd 是 CNCF（Cloud Native Computing Foundation）管理的项目，已成为 Kubernetes 推荐的容器运行时之一。

Docker 与 Containerd 的主要区别

为什么现在优先使用 Containerd

1. 1. 更轻量、更高效：
   • • Containerd 专注于容器的生命周期管理，因此它比 Docker 更轻量，不需要处理镜像构建、容器编排等额外功能。这使得它成为 Kubernetes 集群中更合适的容器运行时，因为 Kubernetes 需要的是高效的容器启动、调度、停止等基本操作。
   • • Docker 作为一个完整的容器平台，包含了很多额外的功能，虽然这些功能对开发者非常有用，但对于 Kubernetes 而言，Docker 的额外功能（如镜像构建、CLI）并不必要，并且可能会增加系统资源的消耗。
2. 2. 专注于 Kubernetes 和 CRI (Container Runtime Interface)：
   • • Kubernetes 从 v1.20 开始逐步弃用 Docker 作为容器运行时，理由是 Docker 对 Kubernetes 的支持依赖于一个叫做 dockershim 的中介层。为了减少复杂性和增强性能，Kubernetes 推荐直接使用 Containerd 或 CRI-O 作为容器运行时，它们都是原生支持 CRI (Container Runtime Interface) 的。
   • • Containerd 是 Kubernetes 原生支持的容器运行时之一，和 Kubernetes 的集成更加紧密，且不需要额外的中介层。
3. 3. 符合 CNCF（Cloud Native Computing Foundation）标准：
   • • Containerd 是 CNCF 项目的一部分，得到云原生社区的广泛支持。它已经成为一个标准的容器运行时，广泛应用于各种云原生平台中。
   • • Docker 虽然在容器化行业中仍然非常流行，但其作为一个完整平台的架构不完全符合 Kubernetes 的需求，因为 Kubernetes 更加专注于容器的管理而不是容器的构建与部署。
4. 4. 性能和稳定性：
   • • Containerd 是为容器运行时优化的，相较于 Docker 它更加稳定、高效。Kubernetes 在大规模部署中非常依赖于容器的高效运行，Containerd 提供了更简洁、直接的接口，更少的复杂性和系统开销。
   • • Docker 的复杂性意味着它需要更多的资源来运行（例如更多的依赖和服务）。而 Containerd 作为一个轻量级运行时，启动容器的速度和稳定性通常更优。
5. 5. 与 Kubernetes 的直接集成：
   • • 由于 Containerd 是为 Kubernetes 设计的容器运行时，它通过 CRI（Container Runtime Interface）与 Kubernetes 进行直接通信，不需要依赖额外的插件或中介层。
   • • Docker 需要 dockershim（一个中介层）来与 Kubernetes 集成，这增加了系统的复杂性和潜在的维护成本。

总结

• • Docker 是一个完整的容器平台，除了容器运行时之外，还包括镜像构建、容器编排等功能，适合开发、测试和生产环境的多功能需求。
• • Containerd 专注于容器的生命周期管理，作为一个轻量、专注的容器运行时，更适合在 Kubernetes 环境中使用。
• • 由于其轻量、专注和性能优势，Containerd 已成为 Kubernetes 的推荐容器运行时，尤其在 Kubernetes 1.20+ 中，Kubernetes 优先使用 Containerd，而 Docker 被逐渐淘汰作为直接的容器运行时。

如果你正在管理一个 Kubernetes 集群，并希望减少额外的资源开销和复杂性，建议选择 Containerd 作为容器运行时。