Docker?Rkt？Lxd?細說K8S容器進行時的又一選項Containerd

02-11

器運行時是執行容器並在節點上管理容器鏡像的軟體，目前，最廣為人知的容器運行時是Docker，但在生態系統中還有其他容器運行時軟體，比如Rkt、Containerd和Lxd。Docker是現在於Kubernetes環境中使用的最常見的容器運行時，今天數人云給大家推薦一個Docker的組件——Containerd，它可能是更好的選擇。

本文是由谷歌的軟體工程師Lantao Liu和IBM的開源開發者Mike Brown基於自身相關實踐，共同編寫。

Kubernetes 1.5引入了一個名為容器運行時介面（CRI）的內部插件API，以方便地訪問不同的容器運行時，CRI允許Kubernetes使用各種容器運行時，而不需要重新編譯。從理論上說，Kubernetes可以使用任何實現CRI的容器運行時管理容器和容器鏡像。

在過去的6個月中，來自Google、Docker、IBM、中興和ZJU的工程師們一直在努力為CRI For Containerd，這個項目被稱為cri-containerd，用戶可以使用容器作為底層運行時運行Kubernetes集群，並且無需安裝Docker。

Containerd

Containerd是一個兼容OCI的核心容器運行時，它被設計為嵌入到更大的系統當中，提供了在一個節點上執行容器和管理鏡像的最小功能集，它是由Docker公司發起，並於2017年3月加入了CNCF，Docker引擎本身是建立在早期版本的容器之上，並且很快將更新到最新版本。

與Docker相比，Containerd的規模要小得多，提供了Golang客戶端API，而且更專註於可嵌入，較小範圍會導致一個更小的代碼庫，隨著時間的推移，其更容器維護以及匹配Kubernetes的需求，如下圖所示：

綜上所述，從技術的角度來看，Containerd是Kubernetes的容器進行時比較好的選擇。

Cri-Containerd

Cri-Containerd是對於容器的一個實現，它在與Kubelet和 Containerd相同的節點上運行，在Kuberntes和Containerd之間的分層中，Cri-Containerd處理來自Kubelet的所有國際服務請求，並使用Containerd管理容器和容器鏡像，Cri-Containerd管理這些服務請求，在一定程度上是通過形成Containerd服務請求，同時添加足夠的附加功能來去支持CRI需求。

與當前的Docker CRI實現（Dockershim）相比，Cri-Containerd消除了棧中的額外跳轉，使堆棧更加穩定和高效。

體系結構

可以通過下面這個例子來演示當Kubele創建一個單一容器的時候，如何使用Cri-Containerd。

Kubelet通過國際運行時服務API調用了Cri-Containerd，用以創建一個Pod；
Cri-Containerd使用Containerd創建和啟動一個特殊的暫停容器（沙箱容器），並將該容器放在Pod的Cgroups和名稱空間中；
Containerd使用CNI配置了Pod的網路名稱空間；
Kubelet隨後通過國際服務API調用了「容器」，以拉出應用程序的容器的鏡像；
如果鏡像不存在於節點，則Cri-Containerd將進一步使用Containerd來拉出鏡像；
然後，Kubelet通過「CRI」服務API調了「Cri-Containerd」通過拉取容器的鏡像來創建和啟動應用程序容器；
Cri-Containerd最終調用Containerd來創建應用程序容器，將其放入Pod的Cgroups和命名空間中，然後啟動該容器的新應用程序容器。

在這些步驟之後，將創建並運行一個Pod及其相應的應用程序容器。

現階段狀態

Cri-Containerd V1.0.0-alpha.0是在2017年9月25日發布的。

其功能完備，所有的Kubernetes的特性都得到了支持。

所有的CRI validation test（CRI validation test是一種測試框架，用於驗證是否符合Kubernetes的所有要求。地址：https://github.com/kubernetes/community/blob/master/contributors/devel/cri-validation.md）

所有的 Node e2e Test都已通過（用於測試Kubernetes節點級功能的測試框架如Managing Pods、Mounting Volumes等，地址：https://github.com/kubernetes/community/blob/master/contributors/devel/e2e-node-tests.md）。

若想了解更多關於V1.0-Alpha的相關內容，請前往：https://github.com/kubernetes-incubator/cri-containerd/releases/tag/v1.0.0-alpha.0

延伸閱讀

對於一個多節點集群安裝程序，並使用能應用和Kubeadm啟動步驟請參見：https://github.com/kubernetes-incubator/cri-containerd/blob/master/contrib/ansible/README.md

若想在Google雲端從頭創建一個集群，請參見：https://github.com/kelseyhightower/kubernetes-the-hard-way

對於一個自發布Tarball的自定義安裝，請參見：https://github.com/kubernetes-incubator/cri-containerd/blob/master/docs/installation.md

對於在本地VM上安裝LinuxKit，請參見：https://github.com/linuxkit/linuxkit/tree/master/projects/kubernetes

下一階段

Containerd承諾，在下一階段將主要改進穩定性和可用性方面的問題：

穩定性：

在Kubernetes的測試基礎設施上建立一套完整的Kubernetes集成測試，包括Ubuntu、COS（容器化的OS 地址：https://cloud.google.com/container-optimized-os/docs/）等等。

積極解決用戶報告的任何測試失敗和其他問題。

可用性：

提高Crictl（https://github.com/kubernetes-incubator/cri-tools/blob/master/docs/crictl.md）的用戶體驗，Crictl是所有的CRI容器運行時的可移植命令行工具，這裡的目標是使其易於用於調試和開發場景。

集成Kube-up.sh（https://kubernetes.io/docs/getting-started-guides/gce/）幫助用戶使用Cri-Containerd來提高Kubernetes集群的生產質量。

改進文檔。

預計在2017年底發布V1.0-Beta。

提供建議

Cri-Containerd是一個Kubernetes的孵化器項目，地址：ttps://http://github.com/kubernetes-incubator/cri-containerd。歡迎提供任何具有建設性的意見和建議，具體的使用入門指南請參見：https://github.com/kubernetes-incubator/cri-containerd#getting-started-for-developers

社區

Cri-Containerd是由Kubernetes Signode社區開發和維護的，如有相關的建議，可以加入社區：

Sig-Node社區網站：https://github.com/kubernetes/community/tree/master/sig-node

Slack:Kubernetes(kubernet.slack.com)的sig-節點通道：https://kubernetes.slack.com/

原文作者：Kubernetes 原文鏈接：http://blog.kubernetes.io/2017/11/containerd-container-runtime-options-kubernetes.html?utm_source=tuicool&utm_medium=referral