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容器运行时（Container Runtime）是一种负责在操作系统层面创建和管理容器的软件工具或组件。它是容器化技术的核心组件之一，用于在容器内部运行应用程序，并提供隔离、资源管理和安全等功能。 在Kubernetes中，容器运行时是负责管理和运行容器的组件。在过去，Docker是最常用的容器运行时，但随着时间的推移，containerd成为Kubernetes的另一个受欢迎的容器运行时选择。

注意：自kubernetes1.24 版起，Dockershim 已从Kubernetes项目中移除。

容器运行时的作用

• 容器创建和启动：容器运行时负责根据预定义的容器配置信息（如镜像、命令、环境变量等），创建并启动容器实例。
• 容器文件系统管理：容器运行时处理容器的文件系统，负责将镜像的内容挂载到容器的文件系统，并在容器之间提供隔离。
• 资源限制和管理：容器运行时可以根据用户或管理员定义的资源限制，管理容器对CPU、内存、磁盘等资源的使用。
• 容器网络：容器运行时协助配置容器的网络，使得容器可以与其他容器或外部网络进行通信。
• 安全性：容器运行时实施安全机制，确保容器之间和宿主机之间的隔离，并防止容器中的恶意行为影响其他容器或宿主机。

2、容器运行时的类型

Docker是一个开源的容器平台，提供了一整套容器解决方案，包括构建、打包、分发和运行容器。它包括Docker Engine、Docker Swarm、Docker Compose等多个组件，提供了镜像构建、容器编排等高级功能，适合需要复杂容器管理功能的用户。

Containerd是一个轻量级的容器运行时，专注于底层的容器生命周期管理，如容器的创建、启动、停止和销毁。它比Docker更轻量级，可以快速启动和运行容器，并且具有更好的性能和可扩展性。Containerd的设计更加简单和稳定，提供了API，可以与其他容器编排工具集成使用，使其更加灵活和可扩展。

二者工作流程

docker的工作流程

containerd的工作流程

3.2区别

1.调用链和组件数量

• 当使用Docker作为容器运行时，调用关系为：kubelet --> dockershim（在kubelet进程中） --> dockerd --> containerd。这里涉及到多个组件和较长的调用链。
• 当使用Containerd作为容器运行时，调用关系为：kubelet --> CRI plugin（在containerd进程中） --> containerd。Containerd的调用链更短，组件更少，因此更稳定，且占用节点资源更少。

2.命名空间

• Containerd引入了命名空间的概念，每个image和container都会在各自的namespace下可见。这提供了更好的隔离性和管理性。而Docker没有这种命名空间的概念。

3.日志配置和流转发通道

• 当使用Docker时，Docker API本身提供stream服务，kubelet内部的docker-shim会通过Docker API进行日志配置和流转发。
• 当使用Containerd时，可能需要额外的配置或工具来实现这些功能，因为Containerd本身不提供与Docker相同的stream服务。

4、containerd的客户端工具—nerdctl

root@master01:~# wget https://github.com/containerd/nerdctl/releases/download/v1.5.0/nerdctl-1.5.0-linux-amd64.tar.gz
root@master01:~# mkdir -p /usr/local/containerd/bin/
root@master01:~# tar -xvf nerdctl-1.5.0-linux-amd64.tar.gz
root@master01:~# mv nerdctl /usr/local/containerd/bin/
root@master01:~# ln -s /usr/local/containerd/bin/nerdctl /usr/local/bin/nerdctl
root@master01:~# wget https://github.com/moby/buildkit/releases/download/v0.12.5/buildkit-v0.12.5.linux-amd64.tar.gz
root@master01:~# mkdir -p /usr/local/buildctl -p && tar -zxvf buildkit-v0.12.5.linux-amd64.tar.gz -C /usr/local/buildctl
root@master01:~# ln -s /usr/local/buildctl/bin/buildkitd /usr/local/bin/buildkitd
root@master01:~# ln -s /usr/local/buildctl/bin/buildctl /usr/local/bin/buildctl
root@master01:~# cat >> /etc/systemd/system/buildkit.service <<EOF
[Unit]
Description=BuildKit
Documentation=https://github.com/moby/buildkit

[Service]
ExecStart=/usr/local/bin/buildkitd --oci-worker=false --containerd-worker=true

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
root@master01:~# systemctl daemon-reload
root@master01:~# systemctl enable buildkit --now
root@master01:~# systemctl status buildkit
root@master01:~# nerdctl version
Client:
Version: v1.5.0
OS/Arch: linux/amd64
Git commit: b33a58f288bc42351404a016e694190b897cd252
buildctl:
Version: v0.12.5
GitCommit: bac3f2b673f3f9d33e79046008e7a38e856b3dc6

Server:
containerd:
Version: 1.6.31
GitCommit: e377cd56a71523140ca6ae87e30244719194a521
runc:
Version: 1.1.12
GitCommit: v1.1.12-0-g51d5e94