Containerd vs Docker：详细对比

一、核心区别概述

特性	Docker	Containerd
定位	完整的容器解决方案（包含用户界面）	容器运行时核心引擎
架构层级	高层容器平台	底层容器运行时
包含组件	Docker CLI, Docker Daemon, containerd, runc 等	仅容器运行时核心
复杂度	较复杂，功能齐全	更轻量、专注
API	REST API (HTTP)	gRPC API
镜像管理	Docker Registry, Docker Hub	通过 CRI 插件管理
网络管理	Docker Network (bridge, overlay等)	无，需上层管理
存储管理	Docker Volume	无，需上层管理
编排集成	Docker Swarm（内置）	通过 CRI 支持 Kubernetes

二、架构对比

2.1 Docker 架构

┌─────────────────────────────────────┐
│           Docker Client             │
│      (docker CLI, docker-compose)   │
└─────────────────────────────────────┘
                    ↓
┌─────────────────────────────────────┐
│           Docker Daemon             │
│  (dockerd - 包含 containerd 和 runc) │
└─────────────────────────────────────┘
                    ↓
┌─────────────────────────────────────┐
│           Containerd                │
│     (容器生命周期管理、镜像管理)      │
└─────────────────────────────────────┘
                    ↓
┌─────────────────────────────────────┐
│             Runc                    │
│     (实际创建容器的 OCI 运行时)       │
└─────────────────────────────────────┘

2.2 Containerd 架构

┌─────────────────────────────────────┐

│ Kubernetes (kubelet) │

│ 或其他容器平台 │

└─────────────────────────────────────┘

↓

┌─────────────────────────────────────┐

│ CRI (Container Runtime Interface)│

└─────────────────────────────────────┘

↓

┌─────────────────────────────────────┐

│ Containerd (作为 CRI 插件) │

│ ┌─────────────────────────────┐ │

│ │ Containerd Core │ │

│ │ - 镜像管理 (content) │ │

│ │ - 容器管理 (container) │ │

│ │ - 任务管理 (task) │ │

│ └─────────────────────────────┘ │

└─────────────────────────────────────┘

↓

┌─────────────────────────────────────┐

│ Runtime (shim) │

│ ┌─────────────────────────────┐ │

│ │ runc (默认) │ │

│ │ gVisor、Kata等 │ │

│ └─────────────────────────────┘ │

└─────────────────────────────────────┘

三、功能对比

3.1 相同点

功能	Docker	Containerd
容器创建/删除	✅	✅
镜像拉取/推送	✅	✅
容器生命周期管理	✅	✅
支持 OCI 标准	✅	✅
支持 Linux/Windows	✅	✅
命名空间隔离	✅	✅
cgroups 资源限制	✅	✅

3.2 不同点

功能	Docker	Containerd	说明
命令行工具	✅ docker	✅ ctr nerdctl	Docker CLI 功能更丰富
用户友好性	✅ 很好	⚠️ 需要学习	Docker 对新手更友好
容器网络	✅ Docker Network	❌ 需 CNI 插件	Docker 自带网络方案
容器存储	✅ Docker Volume	❌ 需 CSI 插件
日志管理	✅ docker logs	⚠️ 有限支持
Docker Compose	✅ 支持	❌ 不支持
Swarm 编排	✅ 内置	❌ 不支持
Kubernetes 集成	⚠️ 需 Docker-Shim	✅ 原生通过 CRI
安全扫描	✅ Docker Scan	❌ 不支持
构建镜像	✅ docker build	⚠️ buildkit
镜像签名	✅ Notary	❌ 不支持

四、性能对比

4.1 资源占用

# Docker 进程树
systemd
  └─ dockerd
      └─ docker-containerd
          └─ docker-containerd-shim
              └─ container-process

# Containerd 进程树（Kubernetes 场景）
systemd
  └─ containerd
      └─ containerd-shim
          └─ container-process

内存占用：

• Docker Daemon：约 50-100MB

• Containerd：约 20-40MB

• 结论：Containerd 更轻量

4.2 启动速度

Docker 启动容器

time docker run --rm alpine echo "hello"

使用 ctr 启动容器

time ctr run --rm docker.io/library/alpine:latest test echo "hello"

结果：Containerd 通常快 100-200ms

五、使用场景

5.1 何时使用 Docker？

1. 开发环境

   开发者的日常工作流

   docker build -t myapp .
   docker run -p 8080:80 myapp
   docker-compose up

2.单机部署

# 简单的应用部署
docker swarm init
docker stack deploy -c docker-compose.yml myapp

3.CI/CD 流水线

# Jenkins/GitLab CI 中
docker build ...
docker push ...

4.需要完整工具链

# 需要网络、存储、日志等完整功能
docker network create mynet
docker volume create myvol
docker logs -f container

5.2 何时使用 Containerd？

1.Kubernetes 生产环境

# Kubernetes 配置
apiVersion: v1
kind: Node
spec:
  containerRuntimeVersion: containerd://1.6.0

2.边缘计算/IoT 设备

# 资源受限环境
# Containerd 占用资源更少

3.需要更安全的运行时

# 使用 gVisor 或 Kata Containers
containerd config default | grep runtime

4.定制化容器平台

// 使用 Containerd 的 Go 客户端
client, _ := containerd.New("/run/containerd/containerd.sock")

六、命令行工具对比

6.1 Docker CLI vs ctr

# ============ 镜像管理 ============
# Docker
docker pull ubuntu:20.04
docker images
docker rmi ubuntu:20.04

# ctr (Containerd)
ctr image pull docker.io/library/ubuntu:20.04
ctr image ls
ctr image rm docker.io/library/ubuntu:20.04

# ============ 容器管理 ============
# Docker
docker run -d --name nginx nginx:alpine
docker ps
docker exec -it nginx sh
docker stop nginx
docker rm nginx

# ctr
ctr run -d docker.io/library/nginx:alpine nginx
ctr task ls
ctr task exec -t --exec-id 1 nginx sh
ctr task kill nginx
ctr container rm nginx

# ============ 容器网络 ============
# Docker（内置网络）
docker network create mynet
docker run --network=mynet ...

# Containerd（需 CNI）
# 需要额外配置网络插件

6.2 nerdctl（更好的 Containerd CLI）

# nerdctl 提供类似 Docker 的体验
nerdctl pull nginx:alpine
nerdctl run -d -p 80:80 --name nginx nginx:alpine
nerdctl ps
nerdctl logs nginx
nerdctl compose up  # 支持 Docker Compose

七、Kubernetes 集成

7.1 历史演变

Docker (旧版) → Docker + dockershim → Containerd (现在)

7.2 Kubernetes 配置

# 查看当前运行时
kubectl get node -o wide
# 输出包含：containerRuntimeVersion: containerd://1.6.0

# 安装 Kubernetes 时指定
kubeadm init --cri-socket /run/containerd/containerd.sock

八、总结

方面	胜出者	说明
易用性	Docker	更好的用户体验
性能	Containerd	更轻量，启动更快
Kubernetes 兼容性	Containerd	原生支持，无 shim 层
功能完整性	Docker	网络、存储、构建等
社区生态	Docker	更成熟的生态系统
安全性	平手	都支持各种安全特性