Docker与Podman全面对比：容器管理工具指南

引言

容器已成为软件开发和部署的基石，为运行应用程序提供一致且隔离的环境。它们简化了将软件从一个计算环境迁移到另一个环境的过程，确保应用程序无论部署在何处都能可靠运行。Docker和Podman是两种常用的容器管理工具，各自具有独特的功能和优势。

本文探讨Docker和Podman的定义，比较它们的关键技术差异，并讨论在何种场景下一种工具可能比另一种更受青睐。

什么是Podman

Podman是一种开源容器管理工具，使用户能够创建、运行和管理容器。由Red Hat开发，Podman的设计注重安全性和简单性，允许用户管理容器而无需中央服务（守护进程）来监督操作。这种设计选择使Podman与其他容器管理工具区别开来，使其特别适合安全性和用户级控制优先的环境。

Podman的核心要素

无守护进程操作：与Docker不同，Podman不依赖中央守护进程来管理容器。相反，每个容器由启动它的命令直接管理。这种设计使Podman更加灵活，并消除了持续运行后台服务的需求，从而减少资源使用和潜在的故障点。

Rootless模式：Podman可以在不需要root权限的情况下运行容器，通过最小化漏洞的潜在影响来增强安全性。在安全性至关重要的环境中，能够以普通用户身份运行容器而无需提升权限，可以显著降低系统被入侵的风险。

Docker兼容性：Podman设计为与Docker兼容。它可以使用相同的命令行语法并运行Docker容器镜像，使用户更容易在两个工具之间切换，而无需学习全新的系统。这种兼容性扩展到Docker Compose，允许用户使用Podman管理多容器应用程序。

Kubernetes集成：Podman与Kubernetes（一种流行的容器编排平台）集成良好。它可以直接从运行中的容器生成Kubernetes YAML配置文件，简化将工作负载迁移到Kubernetes环境的过程。这一功能使Podman成为计划使用Kubernetes扩展容器化应用程序的用户的有吸引力的选择。

Pod管理：Podman引入了“pods”的概念，即共享相同网络命名空间的容器组。这与Kubernetes pods类似，允许更轻松地管理需要相互通信的相关容器。这一功能使Podman与Kubernetes概念紧密对齐，使得在本地开发和生产环境之间过渡更加容易。

什么是Docker

Docker是一种广泛使用的用于开发、运输和运行容器的平台。自2013年发布以来，Docker在普及容器技术方面发挥了重要作用，使其对开发者和组织更加易用。Docker简化了将应用程序及其依赖项打包到容器中的过程，使它们能够在从开发者笔记本电脑到生产服务器的不同环境中一致运行。

Docker的核心要素

客户端-服务器架构：Docker使用客户端-服务器架构，其中Docker客户端与Docker守护进程通信以管理容器。守护进程作为后台服务运行，处理构建、运行和监控容器的繁重工作。这种架构集中了容器管理，但也要求守护进程以root权限运行，如果管理不当，可能会带来安全风险。

Root访问权限：Docker守护进程通常以root访问权限运行，赋予其对系统的广泛控制。虽然这对于Docker的许多功能是必要的，但也意味着Docker中的任何漏洞都可能被利用来获得对系统的未授权访问。Docker的这一方面引发了对其安全性的担忧，特别是在最小化风险至关重要的环境中。

丰富的生态系统和社区支持：Docker拥有庞大而活跃的社区，提供广泛的文档、教程和第三方工具，帮助各级用户。这种强大的社区支持促进了Docker的广泛采用，并使新手更容易开始使用容器化。Docker Hub是一个公共的Docker镜像仓库，通过提供大量预构建镜像库，使用户能够以最小努力部署镜像，进一步增强了Docker的吸引力。

容器运行时（Containerd）：Docker依赖containerd（一种容器运行时）来管理容器的生命周期。Containerd负责拉取镜像、创建容器和管理其执行的低级操作。这种关注点分离使Docker能够专注于高级管理任务，同时依赖containerd实际执行容器。

Docker Compose：Docker Compose是一种允许用户定义和管理多容器应用程序的工具。它使用YAML文件指定应用程序所需的服务、网络和卷，使得通过单个命令部署复杂应用程序变得容易。Docker Compose对于使用微服务或其他多容器架构的开发人员特别有用。

Docker与Podman的关键技术差异

守护进程要求：

• Docker：需要中央守护进程持续在后台运行以管理容器。该守护进程处理所有与容器相关的任务，但需要以root权限运行，这可能是一个安全问题。
• Podman：无需守护进程操作，允许每个容器由启动它的命令直接管理。这种无守护进程架构减少资源使用，并在许多情况下消除了对root权限的需求。

Rootless操作：

• Docker：Docker守护进程通常需要root访问权限，这可能是一个潜在的安全风险。虽然Docker可以配置为在rootless模式下运行，但不如Podman的方法直接或集成。
• Podman：从一开始就设计为以普通用户身份运行容器，无需root访问权限。这种rootless模式是Podman的核心功能，使其默认更加安全。

兼容性和生态系统：

• Docker：拥有成熟的生态系统，提供广泛的工具、服务和社区支持。它在生产环境中广泛使用，许多第三方工具构建为与Docker无缝集成。
• Podman：旨在与Docker兼容，使用相同的命令行界面（CLI）和容器镜像格式。然而，一些Docker特定功能（如Docker Compose）在与Podman一起使用时可能需要额外配置或外部工具。

Kubernetes支持：

• Docker：最初是Kubernetes的默认容器运行时，但Kubernetes后来改为直接使用containerd，绕过Docker。这一转变导致一些用户探索像Podman这样的替代方案。
• Podman：提供与Kubernetes的强大集成，允许用户直接从运行中的容器生成Kubernetes YAML文件。这一功能简化了从本地容器管理到Kubernetes中编排部署的过渡。

Pod管理：

• Docker：专注于管理单个容器，尽管多容器应用程序可以使用Docker Compose管理。
• Podman：引入了pods的概念，允许用户在共享网络命名空间下将相关容器分组在一起。这一功能与Kubernetes紧密对齐，并简化了相互关联容器的管理。

实际应用场景

何时选择Podman

安全优先的环境：在安全性是首要任务的环境中，如政府或金融机构，Podman的rootless操作提供了显著优势。通过运行容器而无需提升权限，Podman降低了安全漏洞的风险。

开发和测试：对于需要以灵活和安全的方式使用容器的开发人员，Podman的无守护进程架构和Docker兼容性使其成为强有力的选择。开发人员可以轻松从Docker过渡到Podman，而无需重写工作流程或学习新命令。

Kubernetes部署：如果您的目标是最终在Kubernetes上部署应用程序，Podman从运行中的容器生成Kubernetes配置文件的能力可以节省时间并简化部署过程。

何时选择Docker

已建立的工作流程和生态系统：如果您的组织已经使用Docker并建立了工作流程，坚持使用Docker可能是最实际的选择。Docker广泛的生态系统和社区支持意味着有大量资源可用于解决出现的任何问题。

多容器应用程序：对于涉及多个容器协同工作的项目，Docker Compose提供了一种直接的方法来管理和部署这些应用程序。Docker的悠久历史和广泛使用意味着它通常是此类项目的默认选择。

生产环境：Docker在生产环境中的成熟生态系统和经过验证的记录使其成为大规模运行容器化应用程序的可靠选择。已经投资Docker基础设施的组织可能会发现继续使用Docker比切换到替代方案更容易。

在Vultr上使用Podman和Docker的更多方式

• 在Debian 12上安装Podman
• 在Rocky Linux 9上安装Podman
• 在Ubuntu 24.04上安装Docker
• 在Debian 12上安装Docker
• 使用Vultr容器仓库与Docker
• 使用Docker在由NVIDIA GH200驱动的Vultr云GPU上运行PyTorch

本文由Vultr赞助。Vultr是全球最大的私有云计算平台。作为开发者的最爱，Vultr已为185个国家的超过150万客户提供灵活、可扩展的全球云计算、云GPU、裸金属和云存储解决方案。了解更多关于Vultr的信息