Trong ảo hóa container hiện đại, Docker vs containerd đều đóng vai trò thiết yếu trong việc đóng gói, phân phối và vận hành ứng dụng. Mặc dù có mối quan hệ chặt chẽ, Docker và containerd có mục tiêu, kiến trúc và phạm vi sử dụng khác biệt, đòi hỏi sự hiểu biết rõ ràng để lựa chọn giải pháp phù hợp nhất. Trong bài viết này mình sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về Docker và containerd, từ ưu nhược điểm, đến sự khác biệt và các trường hợp nên sử dụng để đem lại hiệu quả khi triển khai.
Những điểm chính
- Khái niệm Docker và containerd: Hiểu rõ Docker là một nền tảng container hóa toàn diện và containerd là một runtime chuyên biệt, giúp bạn nhận biết vai trò và mục tiêu sử dụng của từng công nghệ.
- Ưu và nhược điểm: Đánh giá được các điểm mạnh và điểm yếu của cả Docker và containerd, giúp bạn có cơ sở để so sánh và lựa chọn công cụ phù hợp với nhu cầu cụ thể.
- So sánh chi tiết: Phân biệt rõ ràng sự khác biệt cốt lõi giữa Docker và containerd dựa trên các tiêu chí quan trọng, giúp bạn đưa ra lựa chọn kỹ thuật chính xác.
- Mối quan hệ: Hiểu rõ containerd là một thành phần cốt lõi bên trong kiến trúc của Docker và cách chúng phối hợp với nhau để tạo nên một giải pháp hoàn chỉnh.
- Trường hợp sử dụng: Nắm được khi nào nên chọn Docker và khi nào nên dùng containerd, giúp bạn áp dụng đúng công cụ cho từng tình huống cụ thể.
- Giới thiệu Vietnix: Biết thêm Vietnix là nhà cung cấp máy chủ giúp bạn có một nền tảng hạ tầng đáng tin cậy để triển khai mọi giải pháp container hóa hiệu quả.
- Câu hỏi thường gặp: Giải đáp các thắc mắc liên quan đến Docker vs containerd.
Tổng quan về Docker và Container
Docker là nền tảng container hóa phổ biến, cho phép đóng gói ứng dụng cùng toàn bộ phụ thuộc vào các container, giúp triển khai nhất quán trên nhiều môi trường khác nhau và tối ưu quy trình DevOps. Docker cung cấp đầy đủ hệ sinh thái như Docker Engine, Docker CLI, Docker Compose và registry, hỗ trợ xây dựng, phân phối và vận hành image/container hiệu quả cho ứng dụng cloud native.
Bên cạnh đó, containerd là container runtime mã nguồn mở do Docker phát triển và đóng góp cho CNCF, tập trung vào việc quản lý vòng đời container (pull image, thực thi, lưu trữ, snapshot) ở tầng hạ tầng và thường được các nền tảng như Kubernetes sử dụng như runtime tiêu chuẩn. Với kiến trúc nhẹ, ổn định và dễ tích hợp, containerd trở thành lựa chọn ưu tiên trong hệ sinh thái cloud native hiện đại khi cần một lớp runtime hiệu quả, tối giản và dễ mở rộng.
Ưu nhược điểm của Docker và containerd
Ưu nhược điểm của Docker
Giảm thời gian phát triển: Docker cho phép bạn sử dụng mã nguồn qua nhiều môi trường mà không phải thiết lập lại, giúp khởi tạo và phát triển giải pháp trên máy chủ mới cực kỳ nhanh chóng.
Dễ bảo trì và mở rộng: Bạn có thể vận hành nhiều container độc lập trên cùng một máy chủ, không cần chuyển đổi máy chủ khi quản lý container.
Tiết kiệm công sức vận hành: Tất cả container được quản lý tập trung trên một máy chủ, giảm thiểu lỗi và tăng tốc quy trình triển khai.
Giảm chi phí vận hành: Docker sử dụng tài nguyên chia sẻ giữa các container nên tối ưu chi phí hạ tầng và sử dụng máy chủ hiệu quả hơn.
Bảo mật tốt: Docker hỗ trợ phân quyền truy cập, kiểm soát sử dụng image ở mọi giai đoạn vận hành, bảo vệ dữ liệu và quy trình.
Quản lý container phức tạp trên hệ thống lớn: Khi quy mô tăng cao, việc điều phối nhiều container và tích hợp với các nền tảng orchestrator sẽ gặp khó khăn.
Tiêu tốn tài nguyên hơn container runtime chuyên biệt: Docker chứa nhiều thành phần dư thừa và các lớp quản lý phụ trợ, dẫn đến hiệu suất không tối ưu bằng các runtime tối giản như containerd.
Không còn là runtime tiêu chuẩn cho Kubernetes: Từ phiên bản Kubernetes 1.20, Docker-shim bị loại bỏ, buộc doanh nghiệp phải chuyển sang các runtime như containerd để tích hợp tốt hơn với hệ sinh thái cloud native.
Bảo trì, cập nhật image phức tạp hơn trong CI/CD: Việc quản lý lifecycle và cập nhật image có thể tốn thời gian khi triển khai tự động hóa lớn.
Ưu nhược điểm của containerd
Gọn nhẹ, hiệu suất cao: Containerd sở hữu kiến trúc tối giản, giúp vận hành container nhanh hơn và sử dụng ít tài nguyên hơn so với Docker Engine.
Dễ tích hợp với orchestrator: Containerd được các nền tảng orchestration hàng đầu như Kubernetes hỗ trợ trực tiếp và trở thành runtime tiêu chuẩn cho các hệ thống cloud native.
Tiết kiệm chi phí vận hành: Do loại bỏ các lớp bổ trợ dư thừa, containerd giảm thiểu chi phí về tài nguyên và vận hành so với Docker.
Phạm vi tính năng đúng chuẩn container: Containerd chỉ cung cấp các tính năng core liên quan đến lifecycle container, tránh các lỗi phát sinh từ các thao tác ngoài phạm vi.
Được cộng đồng và CNCF bảo trợ: Containerd là dự án open source thuộc CNCF, có phương pháp phát hành toàn cầu, chính sách LTS ổn định và nền tảng hợp tác mạnh mẽ, giúp đảm bảo lâu dài cho người dùng.
Không hỗ trợ đầy đủ tính năng end-to-end cho developer: Containerd thiếu các tiện ích CLI, GUI, build image, compose,… nên không phù hợp cho các workflow developer trực tiếp.
Yêu cầu kiến thức kỹ thuật cao hơn: Việc khai thác và lập trình với containerd đòi hỏi hiểu sâu về container runtime và hệ sinh thái Kubernetes, không thân thiện bằng Docker cho người mới bắt đầu.
Tính năng bổ sung hạn chế: Một số tiện ích như networking nâng cao, quản lý volume, quản lý multi-container application vẫn cần các công cụ bên ngoài khi tích hợp với containerd.
Sự khác biệt giữa Docker với containerd
Docker và containerd là các giải pháp phần mềm cốt lõi trong hệ sinh thái container hiện đại, đều giúp triển khai, quản lý và thực thi container trên hạ tầng máy chủ. Cả hai công cụ đều đóng vai trò vận hành lifecycle container, xử lý các tác vụ như pull image, tạo, khởi chạy, giám sát và xóa container. Tuy nhiên, Docker tập trung cung cấp trải nghiệm toàn diện cho developer và hệ thống workflow, còn containerd là runtime tối giản chuyên biệt cho backend và orchestrator như Kubernetes.
Dưới đây là bảng so sánh chi tiết giữa Docker và containerd:
| Tiêu chí | Docker | containerd |
| Mục tiêu sử dụng | End-to-end cho developer, hỗ trợ CLI, API, workflow | Runtime backend, minimal, dành cho orchestrator |
| Thành phần kiến trúc | Docker CLI, Docker Engine, Docker Compose, API | API đơn giản, quản lý trực tiếp lifecycle container |
| Tính năng tích hợp | Quản lý image, mạng, storage, volume, multi-container, build, compose, push/pull registry | Quản lý container lifecycle, pull/push image, mount, snapshot, event stream |
| Hỗ trợ orchestrator | Cần thêm lớp shim cho Kubernetes (Docker-shim) | Tích hợp trực tiếp, là runtime chuẩn của Kubernetes |
| Hiệu suất và tối ưu | Nhiều thành phần, tốn tài nguyên hơn | Kiến trúc tối giản, hiệu năng cao, sử dụng ít resource |
| Cộng đồng, open source | Rộng, dựa trên Docker Inc và CNCF | Dự án CNCF, open source, chính sách LTS lâu dài |
| Trường hợp sử dụng phù hợp | Phù hợp cho phát triển, CI/CD, workflow nhỏ lẻ | Phù hợp sản xuất, hạ tầng lớn, vận hành chuyên sâu |
| Quản lý bổ sung | Có thêm các tiện ích CLI, GUI, compose, build | Không có CLI/GU, cần công cụ bên ngoài tương tác |
Mối quan hệ giữa containerd với Docker
Containerd là một thành phần cốt lõi trong kiến trúc của Docker, đảm nhận vai trò runtime để quản lý lifecycle và các hoạt động liên quan tới container. Trong hệ thống Docker truyền thống, Docker Engine được xây dựng phía trên containerd, bổ sung thêm các chức năng nâng cao, giao diện CLI, API cũng như cải thiện trải nghiệm dành cho developer.
Khi bạn thực hiện lệnh docker run, Docker CLI sẽ chuyển yêu cầu đến Docker daemon thông qua REST API. Dockerd kiểm tra hình ảnh trên hệ thống hoặc lấy image về từ registry, sau đó dockerd chuyển tác vụ tạo container sang containerd. Containerd tiến hành thiết lập môi trường container, từ hệ thống tệp, cấu hình mạng đến các lớp cô lập. Sau bước này, containerd ủy quyền cho runc (thông qua tiến trình shim) để tạo và khởi động container trực tiếp trên nền hệ điều hành.
Trong suốt vòng đời hoạt động, containerd tiếp tục giám sát, quản lý tình trạng và lifecycle container, đảm bảo các container hoạt động ổn định và nhất quán theo yêu cầu của Docker. Như vậy, containerd là hạ tầng nền chịu trách nhiệm thực thi container, còn Docker cung cấp tiện ích cao hơn cho nhà phát triển và tự động hóa năng suất khi làm việc với container.
Hiệu quả của việc quản lý vòng đời container, một trách nhiệm cốt lõi của các thành phần như containerd, có sự phụ thuộc trực tiếp vào năng lực của hạ tầng phần cứng bên dưới. Để các ứng dụng được container hóa vận hành với độ trễ tối thiểu và độ tin cậy tối đa, đặc biệt trong môi trường doanh nghiệp đòi hỏi khắt khe, việc lựa chọn một nền tảng đám mây mạnh mẽ là yếu tố then chốt. Dịch vụ Enterprise Public Cloud của Vietnix đáp ứng yêu cầu này bằng cách cung cấp một kiến trúc được xây dựng trên nền tảng CPU AMD EPYC hiệu năng cao, lưu trữ 100% NVMe Enterprise và cơ chế bảo vệ dữ liệu Replicas 3.
Khi nào nên sử dụng Docker và containerd?
Trường hợp nên sử dụng Docker
Docker phù hợp cho những trường hợp yêu cầu trải nghiệm liền mạch cho nhà phát triển, quy trình build và kiểm thử ứng dụng linh hoạt. Bạn nên chọn Docker khi:
- Phát triển ứng dụng mới: Docker cung cấp workflow tích hợp CLI, build, push/pull, compose, giúp nhà phát triển nhanh chóng xây dựng và kiểm thử ứng dụng.
- Triển khai và kiểm thử trên nhiều môi trường: Docker giúp đóng gói ứng dụng nhất quán, dễ dàng chuyển đổi, thử nghiệm trên nhiều nền tảng như Windows, Linux, macOS mà không cần chỉnh sửa mã nguồn.
- Vận hành các ứng dụng nhỏ, workflow đơn giản: Docker giúp quản lý image, container lifecycle, dịch vụ mạng, volume và bảo mật một cách dễ dàng, tiết kiệm thời gian cấu hình.
- Quy trình DevOps, CI/CD: Phù hợp cho các đội phát triển cần tích hợp automate với Jenkins, GitLab, CI pipeline, đặc biệt khi cần build image liên tục.
- Người mới bắt đầu với container: Docker có tài liệu, cộng đồng rộng, công cụ trực quan, phù hợp cho người mới làm quen với công nghệ container hóa.
Trường hợp nên sử dụng containerd
Containerd lý tưởng cho môi trường sản xuất lớn, hạ tầng backend và các hệ thống yêu cầu hiệu suất, ổn định, tích hợp với orchestrator như Kubernetes. Bạn nên chọn containerd khi:
- Hạ tầng sản xuất quy mô lớn: Containerd có kiến trúc tối giản, vận hành ổn định, tiết kiệm tài nguyên và dễ tích hợp trực tiếp vào hệ thống backend của doanh nghiệp.
- Cần tích hợp với các orchestrator hàng đầu: Containerd là runtime chuẩn cho Kubernetes, thích hợp khi vận hành multi-cluster, multi-cloud hoặc workload lớn trên hệ thống cloud native.
- Yêu cầu chính sách LTS, bảo trì lâu dài: Containerd được cộng đồng CNCF bảo trợ, phát hành theo tiêu chuẩn và chính sách LTS, đáp ứng tốt yêu cầu bảo trì lâu dài.
- Ưu tiên hiệu suất và bảo mật: Containerd vận hành nhanh, secure, hạn chế các thành phần dư thừa và hỗ trợ mọi hệ điều hành lớn.
- Vận hành backend, tự động hóa chuyên sâu: Phù hợp cho đội DevOps, IT vận hành, các hệ thống CI/CD lớn, môi trường không cần các tiện ích build hoặc workflow dành cho developer như Docker.
Docker vs containerd: Hiệu quả vượt trội khi kết hợp
Docker và containerd đều đóng vai trò cốt lõi trong hệ sinh thái container hóa hiện đại, nhất là khi được sử dụng kết hợp để tối ưu hóa cả trải nghiệm phát triển lẫn vận hành sản xuất. Docker là nhân tố chủ chốt đã tạo ra và phát triển containerd, từ lúc khai sinh đến khi trao lại cho CNCF, giúp hình thành chuẩn thời gian chạy cho container và thúc đẩy cộng đồng mã nguồn mở cùng nhau phát triển công nghệ này. Ngày nay, Docker vẫn tích cực duy trì, cập nhật containerd và hỗ trợ mạnh mẽ cho hệ sinh thái container.
Containerd tập trung chuyên sâu vào chức năng vận hành cốt lõi và runtime của container, lý tưởng cho những nhà phát triển cần truy cập các thành phần, tính năng cấp thấp liên quan đến container. Docker xây dựng dựa trên containerd để cung cấp chuỗi công cụ end-to-end, hỗ trợ hoàn chỉnh từ khâu xây dựng, kiểm thử, xác minh đến chia sẻ image container.
Bộ công cụ và quy trình phát triển:
- Xây dựng và chạy container: Các công cụ như Docker Desktop, Docker CLI và Docker Compose giúp nhà phát triển dễ dàng định nghĩa, build và chạy môi trường ứng dụng đơn lẻ hoặc nhiều container, tích hợp mượt mà với các IDE và quy trình CI/CD hiện đại.
- Kiểm thử: Testcontainers cho phép tái tạo môi trường đồng nhất trên các môi trường dev, staging, testing và productio, hỗ trợ quản lý phụ thuộc, kiểm thử song song và tối ưu tích hợp pipeline CI/CD.
- Xác minh: Docker Scout hỗ trợ phân tích image, tạo SBOM và nhận diện lỗ hổng bảo mật, giúp chuỗi cung ứng phần mềm an toàn hơn thông qua việc kiểm tra từ khâu phát triển.
- Chia sẻ: Docker Registry là kho lưu trữ an toàn dành cho dev đẩy image container lên hệ thống dùng chung, duy trì tính nhất quán trong quy trình build và deploy ứng dụng.
Kết hợp Docker với containerd, các doanh nghiệp và đội ngũ phát triển tận dụng tối đa các chuỗi công cụ, vòng lặp kiểm thử và triển khai phần mềm hiệu quả, đảm bảo chất lượng cho cả quá trình phát triển tới sản xuất.
Vietnix – Nhà cung cấp nền tảng máy chủ cho mọi giải pháp Container hóa
Vietnix cung cấp dịch vụ thuê máy chủ uy tín tại Việt Nam, lý tưởng để làm nền tảng cho mọi nhu cầu container của bạn. Với các gói dịch vụ đa dạng, cấu hình mạnh mẽ, bộ vi xử lý hiệu suất cao, ổ cứng NVMe siêu tốc và băng thông ổn định, Vietnix đảm bảo bạn có đủ tài nguyên để vận hành Docker Engine, triển khai các container qua containerd hoặc xây dựng các cụm Kubernetes một cách mượt mà, hiệu quả. Đội ngũ kỹ thuật chuyên nghiệp 24/7 của Vietnix sẽ đồng hành cùng bạn tối ưu hóa hạ tầng, giúp bạn khai thác tối đa tiềm năng của công nghệ container. Liên hệ ngay!
Thông tin liên hệ:
- Website: https://vietnix.vn/
- Hotline: 1800 1093
- Email: sales@vietnix.com.vn
- Địa chỉ: 265 Hồng Lạc, Phường Bảy Hiền, Thành Phố Hồ Chí Minh
Câu hỏi thường gặp
Docker còn sử dụng containerd không?
Hiện nay Docker vẫn sử dụng containerd như một thành phần cốt lõi trong kiến trúc của mình. Docker Engine xây dựng phía trên containerd để quản lý lifecycle container, thực hiện các tác vụ vận hành như tạo, chạy, giám sát container; đồng thời bổ sung các chức năng CLI, API và tiện ích phát triển ứng dụng cho developer.
Cơ chế tương tác giữa Containerd và CRI trong kiến trúc của Kubernetes như thế nào?
CRI (Container Runtime Interface) là một API tiêu chuẩn do Kubernetes định nghĩa, hoạt động như một lớp trừu tượng giữa Kubernetes và các trình chạy container. Thay vì giao tiếp trực tiếp, Kubernetes sử dụng CRI để ra lệnh cho trình chạy.
Containerd là một trình chạy phổ biến, nó triển khai giao diện CRI để nhận và thực thi các lệnh từ Kubernetes, chẳng hạn như quản lý vòng đời container. Nhờ vậy, các trình chạy khác tuân thủ CRI như CRI-O cũng có thể được sử dụng thay thế, mang lại tính linh hoạt và module hóa cho Kubernetes.
So sánh containerd và runc?
containerd và runc là hai lớp khác nhau trong kiến trúc container:
– containerd: Là một high-level runtime, quản lý các tác vụ như tải và lưu trữ image, phân bổ network, sau đó gọi một low-level runtime để chạy container.
– runc: Là một low-level runtime. Đây là công cụ dòng lệnh thực sự tạo ra và chạy container theo đặc tả của Open Container Initiative (OCI). runc không quản lý image hay network.
Nói đơn giản: Kubernetes gọi containerd và containerd gọi runc để khởi tạo container.
So sánh Docker, containerd và Podman?
– Docker: Nền tảng container phổ biến nhất, sử dụng kiến trúc client-server (có một daemon chạy nền).
– containerd: Daemon chạy nền, là thành phần cốt lõi của Docker, chuyên quản lý vòng đời container.
– Podman: Một giải pháp thay thế cho Docker, nổi bật với kiến trúc daemonless (không có daemon chạy nền), giúp tăng cường bảo mật. Podman có giao diện dòng lệnh tương tự Docker và hỗ trợ khái niệm “Pod” giống như Kubernetes.
Containerd có thể chạy hình ảnh Docker không?
Containerd hoàn toàn có thể chạy hình ảnh Docker vì cả hai đều tuân theo chuẩn OCI (Open Container Initiative). Điều này giúp containerd xử lý, pull và tạo container từ image Docker trên mọi hệ điều hành, phù hợp với workflow DevOps hiện đại.
Kubernetes sử dụng Docker hay containerd?
Kubernetes trước đây sử dụng Docker như container runtime thông qua lớp trung gian Docker-shim, nhưng từ phiên bản 1.20 trở đi, Kubernetes đã chuyển sang sử dụng containerd trực tiếp. Hiện nay, containerd là runtime chuẩn trong các cụm Kubernetes, giúp tối ưu hiệu năng vận hành, bảo trì và tự động hóa hệ thống container hóa quy mô lớn.
Docker và containerd là hai trụ cột không thể thiếu trong hệ sinh thái container hiện đại, mỗi bên đóng một vai trò riêng biệt nhưng bổ sung cho nhau. Docker cung cấp trải nghiệm toàn diện và thân thiện cho nhà phát triển, trong khi containerd là runtime tối giản, hiệu quả, lý tưởng cho hạ tầng sản xuất và các nền tảng orchestration như Kubernetes. Việc hiểu rõ mối quan hệ, sự khác biệt và lựa chọn khi nào nên sử dụng từng công cụ sẽ giúp doanh nghiệp và đội ngũ phát triển tối ưu hóa quy trình container hóa, nâng cao hiệu suất, bảo mật và khả năng mở rộng cho mọi ứng dụng.
