2025年容器技术:面向现代开发者的Docker与Podman对比
引言
容器技术已迅速成熟,但在2025年,两个工具仍在开发者社区中占据主导地位:Docker和Podman。这两个工具都基于OCI(开放容器倡议)标准构建,意味着它们可以构建、运行和管理相同类型的镜像。然而,它们在处理进程、安全性和编排方面存在显著差异。本文从架构设计到CLI兼容性、性能和安全性等方面剖析开发者需要了解的所有内容,重点关注两个生态系统的最新变化。
架构:守护进程 vs 无守护进程
Docker的基于守护进程的模型
Docker使用持久性后台服务dockerd来管理容器生命周期。CLI与此守护进程通信,由守护进程监督容器的创建、网络和资源分配。虽然这种集中式方法很方便,但它引入了单点故障:如果守护进程崩溃,每个正在运行的容器都会随之停止。
Podman的无守护进程方法
Podman采用了不同的方法。每个容器都作为启动它的CLI命令的子进程运行,而不是使用单个守护进程。这种设计消除了对根级服务的需求,对于关注攻击面的环境很有吸引力。即使CLI会话结束,容器仍会独立运行,并且可以通过systemd进行监督以实现长期稳定性。
开发者工作流程和CLI
熟悉的命令结构
Podman被设计为几乎可以直接替代Docker。像podman run、podman ps和podman build这样的命令与它们的Docker对应命令相似,减少了学习曲线。开发者通常可以将docker别名设置为podman,并继续使用现有的脚本。
运行NGINX容器示例:
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GUI选项
对于桌面用户,Docker Desktop仍然功能丰富且完善。然而,Podman Desktop已经显著成熟。它现在支持Windows和macOS,具有更好的集成、更快的文件共享且没有许可限制,对企业环境很有吸引力。
镜像构建和管理
Docker的BuildKit
Docker的现代构建利用BuildKit,支持并行构建、高级缓存和多架构支持。这使得构建复杂的应用程序在ARM和x86环境之间高效且可移植。
Podman与Buildah
Podman与Buildah集成,支持无根镜像构建,这对于CI/CD流水线来说是一个巨大的优势。最新版本还添加了分布式构建(podman farm build),使得在多个系统之间扩展构建更容易,这是Docker早期通过BuildKit引入的功能。
使用Podman构建镜像:
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无根容器
无根操作是Podman真正出色的地方。Podman从一开始就将容器作为普通用户运行,将容器内的root用户映射到主机上的非特权用户。Docker后来添加了无根支持,但它仍然不是默认配置。对于在多用户系统或共享CI运行器上工作的开发者来说,Podman的方法更安全且更容易配置。
安全考虑
- Podman通过避免长期运行的特权守护进程并使用更严格的默认权限来最小化风险。
- Docker虽然通过无根模式和Docker Engine 28中更好的默认设置有所改进,但在许多部署中仍然默认为有根模式。
- 两者都支持SELinux、AppArmor和Seccomp以提供额外的隔离,但Podman在启用SELinux的环境中的集成更深。
Kubernetes和编排
Docker和Compose
Docker通过Docker Compose仍然是本地开发的领导者,提供了快速启动多容器堆栈的方法。对于集群,Docker Swarm仍然存在但基本上停滞不前。
Podman和Kubernetes对齐
Podman采用Kubernetes优先的设计。它允许在本地创建pod,使用podman generate kube导出清单,甚至可以使用podman play kube直接运行这些清单。这使得Podman成为将工作负载迁移到Kubernetes的团队的绝佳选择。
从运行的Podman pod生成Kubernetes YAML:
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性能和资源使用
- 启动速度:启动单个容器时,Docker略快,因为守护进程一直在运行。
- 空闲开销:Podman在这方面胜出,无守护进程意味着空闲时零基线内存使用。
- 可扩展性:Podman更优雅地处理许多并发容器,因为没有中央瓶颈。
- 无根I/O:得益于内核级改进,Podman的无根文件I/O性能现在与Docker的本机overlay驱动程序性能相当。
生态系统和兼容性
- Docker的API兼容性仍然是一个巨大优势,在第三方工具和CI系统中得到广泛支持。
- Podman通过Docker兼容的API服务弥合了这一差距,使得Jenkins或Terraform等工具几乎可以透明地与其交互。
- Docker Hub仍然是主导的公共镜像注册表,但Podman可以与所有符合OCI标准的注册表无缝协作。
实际用例
| 场景 | 首选工具 |
|---|---|
| 多用户Linux服务器 | Podman |
| 使用Docker API的遗留流水线 | Docker |
| 使用无根构建的CI/CD | Podman |
| 带有Kubernetes集群的桌面开发 | Docker Desktop或Podman Desktop |
| Windows容器工作负载 | Docker |
未来展望
Docker和Podman之间的竞争不是关于一个取代另一个,而是关于为工作选择合适的工具。随着两个运行时都采用OCI标准并在功能上趋于一致,开发者可以根据项目需求灵活地混合和匹配。预计将看到:
- 更多支持两个运行时的集成。
- 继续强调无根安全性。
- 更深的Kubernetes对齐,特别是来自Podman。
最终想法
2025年的Docker和Podman代表了两个成熟、强大的工具。Docker在兼容性和易用性方面表现出色,而Podman提供了高级安全性和以Kubernetes为中心的方法。对开发者来说,好消息很明确:无论您选择Docker、Podman,甚至在不同环境中同时使用两者,您的工作流程都将保持快速、安全且面向未来。