容器界大事件：深度解析 containerd

美国时间12月14日，Docker公司宣布将containerd从Docker Engine中分离，并捐赠到一个新的开源社区独立发展和运营，”一个工业标准的容器运行时，注重简单、 健壮性、可移植性”。containerd可以作为daemon程序运行在Linux和Windows上，管理机器上所有容器的生命周期。阿里云，AWS， Google，IBM和Microsoft作为初始成员，会为项目提供贡献和维护人员。

containerd对于很多人来还是很陌生，为什么Docker公司会大张旗鼓地宣布这个开源项目，并得到了业界巨大的反响。

实际上早在16年3月，Docker 1.11的Docker Engine里就包含了containerd，而现在则是把containerd从Docker Engine里彻底剥离出来，作为一个独立的开源项目独立发展，目标是提供一个更加开放、稳定的容器运行基础设施。和原先包含在Docker Engine里containerd相比，独立的containerd将具有更多的功能，可以涵盖整个容器运行时管理的所有需求。

containerd并不是直接面向最终用户的，而是主要用于集成到更上层的系统里，比如Swarm, Kubernetes, Mesos等容器编排系统。containerd以Daemon的形式运行在系统上，通过unix domain docket暴露很低层的gRPC API，上层系统可以通过这些API管理机器上的容器。每个containerd只负责一台机器，Pull镜像，对容器的操作（启动、停止等），网络，存储都是由containerd完成。具体运行容器由runC负责，实际上只要是符合OCI规范的容器都可以支持。

这对于社区和整个Docker生态来说是一件好事。对于Docker社区的开发者来说，独立的containerd更简单清晰，基于containerd增加新特性也会比以前容易。

对于容器编排服务来说，运行时只需要使用containerd+runC，更加轻量，容易管理。而独立之后containerd的特性演进可以和Docker Engine分开，专注容器运行时管理，可以更稳定。在向后兼容上也可以做的更好，containerd第一个正式版本1.0 Release之后将提供一年的支持，包括安全更新和Bugfix，而每次升级也会向后兼容一个小版本。

Docker为了表示对于社区和生态的诚意，特意强调了containerd中立的地位，符合各方利益。可以预见containerd将成为Docker平台的一块重要组件。阿里云, AWS, Google，IBM和Microsoft将参与到containerd的开发中。

为了让大家更好的理解containerd的功能和架构，下面我们从更细节的角度看看containerd。

架构

这里是containerd的架构图。中间这一层里包含了三个子系统，从这里可以看出containerd支持哪些能力：

• Distribution: 和Docker Registry打交道，拉取镜像
• Bundle: 管理本地磁盘上面镜像的子系统。
• Runtime：创建容器、管理容器的子系统。

可以看出containerd非常的干净，提供的都是运行时真正需要的功能。

特性和路线图

• 支持OCI镜像
• 支持OCI运行时（runC）
• 支持镜像的pull/push操作
• 容器运行时和生命周期管理
• 网络原语：创建/修改/删除接口
• 让容器加入已有的Network Namespace
• 使用“内容可寻址”存储支持全局镜像多租户共享

containerd当前版本是0.2.4，是从Docker Engine剥离的一个功能子集。当功能覆盖前面的特性列表时，containerd版本更新到1.0，之后会保证API的稳定性，并提供1年的LTS.

containerd和Docker Engine之间的关系

Docker Engine包含containerd，containerd专注于运行时的容器管理，而Docker除了容器管理之外还可以完成镜像构建之类的功能。

containerd提供的API偏底层，不是给普通用户直接用的。对于普通用户来说，可以继续使用Docker。容器编排系统的开发者才需要containerd，比如阿里云容器服务团队。

containerd，OCI和runC之间的关系

OCI是一个标准化的容器规范，包括运行时规范和镜像规范。runC是基于这个规范的一个参考实现，Docker贡献了runC的主要的代码。

从技术栈上，containerd比runC的层次更高，containerd可以使用runC启动容器，还可以下载镜像，管理网络。

containerd和容器编排系统的关系

从下图可以看出containerd在容器技术生态中的位置。对开源编排系统，Kubernetes现在直接使用Docker，将来的版本可以转而使用containerd。Mesos和其他的编排引擎也可以使用containerd而不是直接用Docker。

对云计算开发商，也可以非常方便地基于containerd提供定制化的容器网络、容器存储和编排方案。

总结

containerd目标是提供一个更加开放、稳定的容器运行基础设施。一方面最终客户将受益于一个稳定和良好支持的容器基础设施。另一方面，各家厂商可以利用containerd作为一个标准化、灵活的容器操作层，可以非常方便地提供定制化的网络、存储和容器编排。这对构建一个开放和健康的容器生态具有重要意义。

阿里云作为成员之一会积极参与新的开源项目，把在容器方面的探索和积淀回馈到社区中，帮助国内客户利用容器技术提升IT能力实现业务创新。