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2025-05-30

go

石可破也，而不可夺坚;丹可磨也，而不可夺赤。——《吕氏春秋·诚廉》

https://github.com/containerd/containerd

containerd：云原生容器运行时的核心组件

在云原生生态中，容器技术已经成为现代应用部署和管理的核心。作为 Kubernetes 和 Docker 的重要组成部分，containerd 是一个强大、轻量级的开源容器运行时，专注于管理容器生命周期。

今天我们将深入了解 containerd，探讨它的功能、架构以及如何使用它构建和管理容器化应用。

什么是 containerd？

containerd 是一个云原生容器运行时，专注于管理容器的生命周期。它最早由 Docker 开发，后来捐赠给 CNCF（云原生计算基金会），并成为 Kubernetes 的默认容器运行时之一。

containerd 的主要职责包括：

  • 下载和管理容器镜像。
  • 创建和运行容器。
  • 管理容器的存储和网络。
  • 实现容器的监控和日志功能。

核心特性

1. 轻量高效

containerd 专注于核心容器运行时功能，去除了额外的复杂性，性能更优，资源占用更少。

2. 与 OCI 标准兼容

完全遵循 OCI（Open Container Initiative） 标准，包括镜像规范和运行时规范，确保与其他工具的兼容性。

3. 可扩展性

containerd 提供了丰富的插件机制，支持存储、网络、监控等扩展功能。

4. Kubernetes 集成

作为 Kubernetes 的默认运行时之一，containerd 和 CRI（Container Runtime Interface）紧密集成，提供稳定的容器管理能力。

5. 跨平台支持

支持 Linux 和 Windows 系统，适用于多种基础设施环境。

架构解析

containerd 的架构设计简洁而高效，主要包括以下组件：

  1. containerd 守护进程

    • 作为容器运行时的核心，负责管理容器的生命周期。
    • 提供 gRPC API 接口，供客户端调用。

  2. shim

    • 每个容器都有一个独立的 shim 进程，负责隔离容器和守护进程。
    • 提高容器运行的稳定性，即使守护进程重启，容器也不会受到影响。

  3. 客户端工具

    • ctr 是 containerd 提供的 CLI 工具，用于与守护进程交互。
    • 开发者可以通过 gRPC API 或 ctr 工具管理容器。

  4. 插件

    • 支持多种插件扩展，如存储插件、网络插件等。

使用场景

1. Kubernetes 容器运行时

containerd 是 Kubernetes 的默认容器运行时之一，提供稳定、高效的容器管理能力。

2. 云平台基础设施

许多云平台（如 AWS、GCP）基于 containerd 构建容器化服务，确保高性能和低资源消耗。

3. DevOps 工具链

作为容器运行时，containerd 可以与 CI/CD 工具集成，帮助开发者快速构建和部署容器化应用。

快速上手指南

以下是如何安装和使用 containerd 的步骤：

1. 安装 containerd

在 Linux 上安装

使用包管理器安装 containerd：

1
2
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y containerd

使用二进制文件安装

从 GitHub Releases 页面 下载最新版本的二进制文件：

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2
3
wget https://github.com/containerd/containerd/releases/download/v<VERSION>/containerd-<VERSION>-linux-amd64.tar.gz
tar -xvf containerd-<VERSION>-linux-amd64.tar.gz
sudo mv bin/* /usr/local/bin/

2. 配置 containerd

创建默认配置文件：

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2
sudo mkdir -p /etc/containerd
containerd config default | sudo tee /etc/containerd/config.toml

启动 containerd 服务：

1
2
sudo systemctl start containerd
sudo systemctl enable containerd

3. 使用 ctr 管理容器

下载镜像

通过 ctr 工具拉取容器镜像：

1
sudo ctr images pull docker.io/library/nginx:latest

运行容器

使用 ctr 启动容器：

1
sudo ctr run --rm docker.io/library/nginx:latest my-nginx

查看运行中的容器

列出正在运行的容器：

1
sudo ctr containers list

与 Docker 的对比

特性 containerd Docker
功能范围 专注于容器运行时 包含运行时、镜像管理等
资源占用 较低 较高
OCI 标准支持 完全支持 完全支持
Kubernetes 集成 默认运行时 需要额外配置

虽然 Docker 功能更全面，但对于 Kubernetes 环境或轻量化需求，containerd 是更好的选择。

实际案例

1. Kubernetes 集成

大多数 Kubernetes 集群使用 containerd 作为默认容器运行时，以确保容器高效运行。

2. 云服务支持

AWS、GCP 等云服务平台使用 containerd 构建容器化基础设施，保障高性能和稳定性。

3. 技术社区支持

containerd 作为 CNCF 项目之一，拥有活跃的开源社区，为开发者提供持续的技术支持。

总结

containerd 是一个轻量、高效的容器运行时，专注于管理容器的生命周期。它不仅与 Kubernetes 深度集成，还支持多种扩展和定制，适用于云平台、容器化应用开发等场景。

项目地址：https://github.com/containerd/containerd

如果你正在寻找一个专注于容器运行时的解决方案，不妨试试 containerd！欢迎为项目点亮 ⭐️！

希望这篇文章能帮助你快速了解和上手 containerd，如果有任何疑问或建议，欢迎留言交流！