在云原生生态系统中，Kubernetes 是无可争议的容器编排标准。然而，Kubernetes 不直接管理容器的创建和运行，而是依赖于底层的容器运行时。其中，containerd 是一个备受瞩目的容器运行时，它为 Kubernetes 提供了强大的容器管理功能。本文将简单探讨 containerd，了解其在云原生技术栈中的重要性以及其工作原理。

containerd 与 Docker 的关系

虽然 containerd 最初是由 Docker 开发的，但它与 Docker 并不是同一回事。Docker 实际上是建立在 containerd 之上的一个更高级的平台，它添加了诸如 Docker 引擎、Docker CLI 等组件，以提供更完整的容器解决方案。

1、什么是 containerd？

Containerd 是一个开源的容器运行时，它是一个高度稳定、高性能的容器执行环境。最初由 Docker 开发，并于后来作为独立项目进行维护。它专注于提供容器的基本功能，如镜像管理、容器生命周期管理、网络和存储管理等。与 Docker 不同，containerd 更专注于核心功能，而不包括像 Docker 引擎、Docker CLI 等更高级的特性。它为云原生生态系统中的各种容器化工作提供了一个可靠的基础。

2、containerd 的特性

• 镜像管理：

containerd 提供了一套完整的镜像管理功能，可以拉取、保存和推送容器镜像。这意味着你可以从容器仓库中获取所需的镜像，并将自己的镜像推送到仓库中供他人使用。

• 容器生命周期管理：

容器的生命周期管理包括创建、运行、停止和销毁容器。containerd 负责处理这些操作，确保容器能够按照预期进行启动和停止，并在需要时进行清理。

• 快速启动：

通过优化容器的启动过程，containerd 实现了快速的容器启动速度。这对于需要频繁启动和停止容器的场景非常重要，比如微服务架构中的容器化部署。

• 多容器管理：

containerd 支持同时管理多个容器实例，这意味着你可以在同一台主机上运行多个容器，并且可以方便地管理它们的生命周期。

• 插件化架构：

containerd 的架构设计非常灵活，支持通过插件来扩展其功能。这使得开发人员可以根据自己的需求定制 containerd，并且可以与其他容器生态系统中的工具和服务集成。

3、containerd 的架构

containerd 的架构非常清晰，主要包括以下几个核心组件：

Shim： 负责在容器和容器运行时之间建立通信桥梁，实现容器的运行和管理。
Snapshotter： 负责管理容器的文件系统快照，用于实现容器的快速启动和停止。
Task： 代表容器内的运行任务，负责管理容器中的进程。
Containerd API： 提供容器和镜像管理的接口，供上层应用调用。

4、containerd 的应用场景

containerd 作为一个灵活的容器运行时，在云原生生态系统中有广泛的应用场景。以下是一些详细的应用场景：

• 大规模容器集群管理：
  在大规模容器集群中，需要一个稳定可靠的容器运行时来管理数以千计的容器实例。containerd 提供了高性能的容器执行环境，能够有效地管理大规模的容器集群。

• 边缘计算场景下的容器部署：
  在边缘计算环境中，往往需要在边缘设备上部署容器化的应用程序。containerd 提供了快速启动和停止容器的能力，适用于边缘环境中的资源受限设备。

• 高性能计算应用的容器化：
  在科学计算和工程领域，经常需要部署高性能计算应用程序。containerd 提供了高性能的容器执行环境，能够满足高性能计算应用程序的要求。

• 微服务架构下的容器部署：
  在微服务架构中，容器被广泛用于部署和管理服务。containerd 提供了稳定可靠的容器执行环境，能够满足微服务架构下的容器部署需求。

• 持续集成和持续部署（CI/CD）：
  在持续集成和持续部署流水线中，通常需要使用容器来构建、测试和部署应用程序。containerd 提供了快速启动和停止容器的能力，能够有效地支持 CI/CD 流水线的需求。

• 多租户环境下的容器管理：
  在多租户环境中，需要一个安全可靠的容器执行环境来隔离不同租户的容器实例。containerd 提供了容器隔离和安全性功能，能够有效地支持多租户环境下的容器管理需求。

总的来说，containerd 在各种不同的应用场景中都有广泛的应用，其稳定性、性能和灵活性使其成为云原生生态系统中不可或缺的一部分。

文末福利

为了方便大家更深层次学习containerd ，本次为大家送出3本《containerd原理剖析与实战》

containerd原理剖析与实战

赵吉壮，硕士毕业于浙江大学控制科学与工程学院，字节跳动火山引擎云计算架构师，Kubernetes、Knative 等开源社区成员。具备多年云原生领域架构设计与研发经验，主导火山引擎边缘容器完成从0 到1的建设。专注于 kubernetes、Serverless、容器等技术的研究，译作有《Knative 最佳实践》和《Knative 快速入门与实践》等书籍。
张明月，新华三资深网络技术专家，多年企业网实践经验，对数据中心网络、园区网络、传统二三层交换机、数据传输设备，从管理面到协议控制面，都有着深刻的理解。

本书旨在帮助读者全面了解containerd的基本原理和概念。本书从云原生与容器运行时讲起，内容涵盖云原生和容器的发展史，容器技术的Linux原理，containerd的架构、原理、功能、部署、配置、插件扩展开发等，并详细介绍containerd生产实践中的配置以及落地实践，使读者对containerd的概念、原理、实践有比较清晰的了解。
本书适合作为云原生和容器技术的架构师、研发工程师和运维工程师的参考资料，也适合作为希望了解云计算和容器技术的爱好者的自学用书和参考手册。