别再傻傻分不清！深度剖析 runC、containerd、Docker 启动速度差异

兄弟们，今天咱来聊聊容器运行时那点事儿！平时大家用 Docker 用得飞起，但你真的了解它底层是怎么跑起来的吗？

很多人都把 Docker、containerd、runC 这几个概念搞混，甚至以为它们是同一个东西的不同叫法。其实啊，它们仨可是各司其职，关系密切但又各有不同。

先来捋一捋它们之间的关系：

• Docker：大家最熟悉的“老大哥”，提供了一整套容器解决方案，包括镜像构建、分发、运行等。你可以把它想象成一个全能管家，啥都帮你搞定。
• containerd：Docker 的“幕后功臣”，负责容器的生命周期管理，比如创建、启动、停止、销毁等。它就像一个项目经理，负责协调各个组件的工作。
• runC：真正干活的“苦力”，负责创建和运行容器。它按照 OCI（Open Container Initiative）标准，直接与操作系统内核交互，隔离出容器运行环境。你可以把它看作是一个建筑工人，按照图纸搭建房子。

一句话概括：Docker 使用 containerd 管理容器，containerd 使用 runC 运行容器。

启动速度大比拼

既然它们仨负责不同的工作，那么在容器启动速度上，它们各自的表现又如何呢？

我们先从理论上分析一下：

• runC：作为最底层的容器运行时，runC 直接与操作系统内核打交道，省去了中间环节，理论上启动速度应该是最快的。就好像你直接找工厂拿货，省去了中间商赚差价，速度自然快。
• containerd：相比 runC，containerd 多了一层抽象，需要负责更多的管理工作，比如镜像拉取、存储管理、网络配置等，因此理论上启动速度会比 runC 慢一些。但 containerd 做了很多优化，比如使用共享文件系统、优化镜像层加载等，实际使用中差距并不会太大。
• Docker：Docker 在 containerd 的基础上又增加了一层，包括 Docker CLI、Docker API、Docker Engine 等组件，功能更丰富，但也带来了更多的开销，因此理论上启动速度是最慢的。但是，Docker 提供了很多便捷的功能，比如镜像构建、网络管理、存储卷管理等，这些功能在实际开发中非常有用，所以大家还是离不开它。

当然，理论归理论，实际情况还得看具体测试。网上有很多关于 runC、containerd、Docker 启动速度的对比测试，感兴趣的兄弟可以自己去搜一下。这里我简单总结一下：

• 对于简单的小型容器：runC、containerd、Docker 的启动速度差距并不明显，基本都在毫秒级别。毕竟，容器本身就很轻量级，启动速度本来就很快。
• 对于复杂的大型容器：runC 的优势会逐渐体现出来，启动速度可能会比 containerd 和 Docker 快一些。但这个差距也不是绝对的，具体还要看容器的配置、镜像的大小、网络环境等因素。

架构与功能差异

除了启动速度，runC、containerd、Docker 在架构和功能上也有很大的差异。

runC

runC 是一个轻量级的命令行工具，主要功能就是创建和运行容器。它遵循 OCI 标准，可以与任何符合 OCI 标准的容器镜像一起使用。runC 的架构非常简单，主要包括以下几个组件：

• runc init：负责初始化容器的命名空间、cgroups、文件系统等。
• runc create：负责创建容器。
• runc start：负责启动容器。
• runc exec：负责在容器中执行命令。
• runc kill：负责向容器发送信号。
• runc delete：负责删除容器。

runC 的优点是简单、轻量、快速，但缺点是功能单一，只能用于运行容器，不能进行镜像管理、网络配置等操作。

containerd

containerd 是一个更高级的容器运行时，它不仅可以运行容器，还可以管理容器的整个生命周期。containerd 的架构比 runC 复杂一些，主要包括以下几个组件：

• containerd daemon：负责接收客户端请求，管理容器的生命周期。
• containerd-shim：负责与 runC 交互，创建和运行容器。
• containerd-ctr：提供了一个简单的命令行工具，用于与 containerd daemon 交互。

containerd 的优点是功能更强大，可以管理容器的整个生命周期，支持镜像拉取、存储管理、网络配置等功能。缺点是比 runC 复杂一些，启动速度可能会稍慢一些。

Docker

Docker 是一个完整的容器平台，它不仅包含了 containerd 的所有功能，还提供了很多额外的功能，比如镜像构建、分发、网络管理、存储卷管理等。Docker 的架构是最复杂的，主要包括以下几个组件：

• Docker CLI：用户与 Docker 交互的命令行工具。
• Docker API：提供了一组 RESTful API，用于与 Docker Engine 交互。
• Docker Engine：负责接收客户端请求，管理镜像、容器、网络、存储等。
• containerd：负责容器的生命周期管理。
• runC：负责创建和运行容器。

Docker 的优点是功能最强大，提供了完整的容器解决方案，方便用户构建、分发、运行容器。缺点是比 containerd 和 runC 更复杂，启动速度可能会更慢一些。

总结

总的来说，runC、containerd、Docker 各有优缺点，适用于不同的场景：

• 如果你只需要运行容器，不需要其他功能，那么 runC 是一个不错的选择。
• 如果你需要管理容器的整个生命周期，包括镜像拉取、存储管理、网络配置等，那么 containerd 更适合你。
• 如果你需要一个完整的容器解决方案，包括镜像构建、分发、网络管理、存储卷管理等，那么 Docker 是你的首选。

其实，对于大多数开发者来说，直接使用 Docker 就足够了，不用太纠结底层到底是怎么实现的。毕竟，我们的目标是快速构建和部署应用程序，而不是研究容器运行时的底层原理。当然啦，如果你对容器技术非常感兴趣，想要深入了解底层原理，那么研究 runC 和 containerd 也是很有必要的。只有深入理解了底层原理，才能更好地使用容器技术，解决实际问题。

好啦，今天就聊到这里。希望这篇文章能帮助你更好地理解 runC、containerd、Docker 这三个容器运行时。如果你还有什么问题，欢迎在评论区留言，咱们一起交流学习！记住，实践出真知，多动手操作才能真正掌握容器技术！