目前部分传统行业客户的生产环境中仍在使用Docker作为容器运行时,当面临向containerd迁移的升级需求时,主要存在以下几个顾虑:一是担心历史遗留应用的兼容性问题,特别是那些依赖特定Docker API接口或使用非标准实现方式的老旧应用;二是对containerd的日志采集、网络配置等运维管理方式的改变存在适应成本;三是部分应用可能使用了Docker特有的功能或参数配置,需要评估改造范围;四是对containerd的稳定性和成熟度仍持观望态度,尤其是在关键业务系统中的表现。这些客户普遍希望能够获得平滑的迁移路径和充分的验证周期,确保业务连续性不受影响
一、Docker和Containerd对比
1.1 技术架构对比
Docker架构:
Docker客户端 → Docker守护进程(dockerd) → containerd → runc
Docker是一个完整的容器平台,包含镜像构建、网络、存储、API等完整功能。
Containerd架构:
Kubelet(CRI接口) → Containerd → runc
Containerd是专注于容器生命周期的核心运行时,职责单一、架构简洁。
核心差异:
-
Docker:全功能平台,适合独立使用
-
Containerd:专业运行时,适合集成到Kubernetes等系统中
1.2 厂商和生态支持
Docker:
-
Docker公司维护
-
社区活跃,工具生态丰富
-
桌面版、企业版等多种产品
-
但随着Kubernetes成为标准,Docker在云原生领域影响力下降
Containerd:
-
CNCF(云原生计算基金会)毕业项目
-
得到Google、AWS、Azure等主流云厂商支持
-
专注于成为标准容器运行时
-
Kubernetes原生支持
1.3 Kubernetes官方路线
-
2016年:Kubernetes引入CRI(容器运行时接口)
-
2018年:Kubernetes 1.10正式支持Containerd作为运行时
-
2020年:Kubernetes 1.20宣布弃用Docker支持
-
2021年:Kubernetes 1.22+默认不再支持Docker
-
当前:Containerd是Kubernetes推荐的容器运行时
二、为什么用Containerd替代Docker
2.1 性能优势
| 对比项 | Docker | Containerd | 优势说明 |
|---|---|---|---|
| 内存占用 | ~350MB | ~80MB | 减少77%内存使用 |
| 启动速度 | 较慢 | 更快 | 容器启动快30-40% |
| 镜像拉取 | 100MB/s | 120MB/s | 提升20%传输速度 |
| CPU占用 | 较高 | 较低 | 更少的系统开销 |
关键原因:
-
Containerd组件更少,调用链更短
-
专为Kubernetes优化,去除了Docker中不必要的功能
-
更高效的并发处理能力
2.2 安全性提升
| 安全特性 | Docker | Containerd | 优势 |
|---|---|---|---|
| 攻击面 | 较大 | 较小 | 更少的组件,更少的漏洞风险 |
| 权限控制 | 完整 | 更精细 | 更好的安全隔离 |
| 默认配置 | 较宽松 | 更严格 | 默认更安全 |
| 审计跟踪 | 一般 | 更好 | 所有操作通过标准接口 |
安全改进:
-
减少了50%以上的代码量
-
移除了不必要的网络和存储功能
-
更严格的默认安全策略
-
更好的权限分离机制
2.3 维护和稳定性
| 维护方面 | Docker | Containerd | 说明 |
|---|---|---|---|
| 更新频率 | 频繁 | 稳定 | Containerd发布更稳定 |
| 向后兼容 | 一般 | 优秀 | Containerd保持良好兼容性 |
| 问题排查 | 复杂 | 简单 | 组件少,问题定位容易 |
| 社区支持 | 全面 | 专业 | Containerd专注于运行时 |
三、从Docker迁移到Containerd的实践指南
3.1 迁移前提条件
检查清单:
-
应用已容器化,有Dockerfile
-
镜像已推送到镜像仓库(Docker Hub、私有仓库等)
-
有Kubernetes部署配置文件(或可以创建)
-
目标集群已安装Containerd作为运行时
3.2 重新部署应用的具体步骤
步骤1:准备镜像
# 如果使用原有Docker镜像 # 1. 确保镜像已推送到镜像仓库 docker push your-registry.com/your-app:v1.0 # 2. 或者使用原有镜像(如果仓库支持多架构) # 无需特殊操作,Containerd可以拉取标准OCI镜像
步骤2:创建Kubernetes部署文件
原Docker运行命令:
docker run -d \ --name myapp \ -p 8080:80 \ -v /data:/app/data \ -e DB_HOST=db.example.com \ your-registry.com/your-app:v1.0
转换为Kubernetes部署文件:
# deployment.yaml apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: myapp spec: replicas: 1 selector: matchLabels: app: myapp template: metadata: labels: app: myapp spec: containers: - name: myapp image: your-registry.com/your-app:v1.0 # 使用相同的镜像 ports: - containerPort: 80 env: - name: DB_HOST value: "db.example.com" volumeMounts: - name: app-data mountPath: /app/data volumes: - name: app-data hostPath: path: /data --- # service.yaml apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: myapp-service spec: selector: app: myapp ports: - port: 8080 targetPort: 80 type: LoadBalancer
步骤3:部署Containerd集群,建议通过云平台订购Containerd容器集群,可自动创建
步骤4:部署到Containerd集群
# 1. 应用部署配置 kubectl apply -f deployment.yaml kubectl apply -f service.yaml # 2. 检查部署状态 kubectl get pods kubectl get services # 3. 查看日志(替代docker logs) kubectl logs deployment/myapp # 4. 进入容器(替代docker exec) kubectl exec -it deployment/myapp -- /bin/bash
3.3 简单迁移示例
假设有一个简单的Web应用:
原Docker运行方式:
# 构建镜像 docker build -t my-webapp:v1 . # 运行容器 docker run -d -p 80:8080 my-webapp:v1
迁移到Containerd/Kubernetes:
# 1. 推送镜像到仓库 docker tag my-webapp:v1 my-registry.com/my-webapp:v1 docker push my-registry.com/my-webapp:v1 # 2. 创建deployment.yaml cat > deployment.yaml <<EOF apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: webapp spec: replicas: 2 selector: matchLabels: app: webapp template: metadata: labels: app: webapp spec: containers: - name: webapp image: my-registry.com/my-webapp:v1 ports: - containerPort: 8080 EOF # 3. 创建service.yaml cat > service.yaml <<EOF apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: webapp-service spec: selector: app: webapp ports: - port: 80 targetPort: 8080 type: LoadBalancer EOF # 4. 部署应用 kubectl apply -f deployment.yaml kubectl apply -f service.yaml