作者介绍

周晖，Pivotal大中国区云计算首席架构师，有丰富的PaaS云实际建设经验，负责过国内某知名银行已经生产上线一年的PaaS云的架构设计和部分功能的实现，参与过某超算PaaS、某超市电商PaaS、某电力PaaS等项目的建设。

 

上文说到CaaS生态圈的公司如何应对Docker用捆绑方式从容器入侵CaaS领域，CaaS厂商通过容器抽象、标准化容器运行时RunC以及容器功能外化插件来重新定义容器。下面我们继续来看CaaS厂商的具体方案。

 

一、CaaS业界通过分解重组Docker技术来替代Docker的方案

 

1、K8s通过CRI-O取代Docker容器管理引擎架构

 

和Cloud Foundry的架构模式类似，K8s也发展了CRI-O来取代Docker，架构图如下：

 

 

CRI-O是Google的Kelsey和Docker CTO所罗门论战之后的结果，论战之后，Google就提出一个设想，要让K8s调度的容器去Docker化，虽然他们一开始说的是要分支出一个Docker的分支来做容器，但是后来考虑到这样做属于刺刀见红，杀伤力太大，所以在2016年6月先弄了一个OCID(OCI守护进程)，就是RunC的守护进程，和Docker Daemon有异曲同工之妙，该项目的维护人员此地无银三百两的说“这不是Docker的分支”。

 

由于OCID过于和Docker Daemon类似，随后Google又把这个项目重新命名为—CRI-O(Container Runtime Interface，容器运行时接口，O表示OCI，也就是RunC的运行时接口)，这也反映了Google的心态，一方面通过CRI对容器进行抽象，什么容器我都支持，另外加一个O，我重点支持OCI的RunC，显得不是那么白刀子进红刀子出，大家表面上还是和平共处，而且显得立意更高，通过容器抽象层进一步标准化容器，RunC只是标准化容器运行时，CRI把对容器的调用管理等也标准化，潜台词是Docker Daemon是非标准的、独家的。

 

同时，Google也在向Mesos推销其CRI-O，希望Mesos也采用其CRI-O的架构。

 

CRI-O对容器运行时提供基本管理功能，同时Google的K8s提供镜像管理功能(Container/Images)，完全可以取代Docker的镜像仓库。K8s一方面支持容器插件技术，另一方面自己也制定实现一些容器插件，最典型的就是容器网络插件，自己定义并实现了CNM的容器网络插件。

 

因为K8s之前一直支持Docker，为了保持一定的兼容性，K8s继续支持Docker容器，但是不再支持Docker超出标准容器之外的特定功能，也就是把Docker的定位和RunC等同化，Docker做的再多功能也不用。

 

2、Mesos通过UnifiedContainer取代Docker容器管理引擎

 

和K8s类似，Mesos也不再只支持Docker容器，而且对容器进行了抽象，项目名字直接就叫”Unified Containerizer”—统一容器。目前还是支持 Docker 和 Mesos Containerizer 两种容器机制，未来就统一到”Unified Containerizer”。架构图如下：

 

 

Unified Containerizer也支持插件架构，但是和Docker的插件不是完全一样，设计的插件类型更丰富，包括三大类：

 

• 第一类是进程管理，支持容器之前的进程，这也是Mesos一贯的调度管理策略

• 第二类是隔离器: 在容器生命周期的各个阶段提供扩展接口，保护了Docker的几类插件，如网络、磁盘、文件系统、卷插件。

• 第三类是容器镜像管理，除了容器镜像，还将支持虚机镜像等。

 

Mesos的统一容器基本就包含了DockerDaemon、Docker仓库等功能。

 

当然，由于之前一直支持Docker容器，目前阶段Mesos还继续支持Docker，但是也有自己的Mesos Containerizer容器机制。

 

3、Cloud Foundry通过Garden取代Docker容器管理引擎

 

从RunC逐步成熟，Cloud Foundry的容器引擎Garden就采用了RunC作为容器运行时，如下图：

 

 

Garden取代DockerDaemon(Docker Daemon有内有Docker Server，Docker Server内有Docker引擎)，直接调用RunC来生成容器运行环境，同时CFGarden也支持容器插件，容器插件是独立进程，在网络插件方面优先支持K8s的CMN插件标准。CF Diego有自己的镜像仓库管理，也可以从Docker仓库中获取Docker镜像部署。

 

不得不对Garden的设计多说几句，Garden包括之前的Warden，从一开始的设计就是容器抽象，使得可以支持不同的容器运行时，而且Garden做了三层抽象，所以Garden从一开始就支持.Net应用，不是通过Windows 2016的容器机制来实现，而是在.Net运行时模拟了一个容器的实现，所以Garden支持Windows的几乎所有版本的.Net应用。

 

K8s CRI-O和Mesos的UnifiedContainerizer都借鉴了Garden的容器抽象设计思路，所以Garden也是第一个支持RunC的CaaS/PaaS。

 

从这个架构可以看出，Cloud Foundry的Garden基于RunC和容器插件，就替代了Docker的容器功能，共同的是RunC和容器插件，而Garden取代Docker Daemon的容器管理功能。

 

当然，Garden也支持直接部署Docker镜像。

 

二、容器生态的演进

 

1、各方以RunC为核心重新构建容器生态圈，Docker容器被弱化

 

在对开源Docker分支进行了反复斟酌、放风声、试探和讨论之后，各方觉得杀伤力太大的方案。而重新回到了折中方案，以RunC为核心重新构建生态圈，并且通过插件来弱化容器在CaaS生态圈的重要性。

 

我们来看看生态圈的演进示意：

 

 

如上图，标识了容器生态圈或是CaaS的演进变化。

 

最早只有Docker和Garden两大主流容器，Mesos和Google都专注于CaaS，容器就全部采用Docker，CloudFoundry由于在Docker之前就推出了Warden(后升级到Garden)容器，CF采用自己的容器打造了PaaS平台，形成了一个和谐的生态。

 

在Docker捞过界了，并且确实有些不符合企业生产系统的因素，包括后向兼容性、商标问题、稳定性问题，于是各CaaS/PaaS生态厂商组建OCI联盟，打造RunC容器引擎，只需要一个简单的容器起停、管理等引擎，把Docker的容器功能一分为二，RunC作为一个简单明了的运行环境，降低复杂度，提升稳定性，适合生产系统。而对于Docker容器的其他功能，则在各自的容器抽象层，依据需要去实现，而且因为Docker本身集成了太多功能，不利于生产环境稳定性要求，各个容器抽象层都采用插件模式，维持容器的简洁性，需要什么功能再插入容器，比如需要网络就可以插入网络插件，需要存储和卷访问，就插入存储和卷的插件。

 

目前的形势，就形成了Docker和各个CaaS/PaaS厂商在同一层面竞争，在CaaS/PaaS平台，Docker并没有什么优势，但是Docker想把其容器的广泛使用的优势在CaaS中延续，目前看来并不容易。容器的主要用户还是个人用户、开发者用户、运维用户，而CaaS是企业系统，二者目标客户不同、技术要求不同。

 

随着这个生态的演进，Docker容器会更多的用于开发、测试环境，而RunC在各个CaaS厂商的推动下会在生产环境得到广泛的应用。

 

K8s目前基本只支持RunC容器，对于Docker超出其容器抽象层之外的功能，一概不支持。同样，Mesos也通过其Unified Containerizer只支持RunC容器，目前还支持Docker，但是未来的规划是只支持Unified Containerizer。CF也通过Garden只支持RunC，不支持Docker超出RunC之外的功能。

 

2、RunC生态的快速发展

 

由于Docker的消极抵制，RunC的发展好像并不为人所知，但是RunC的发展还是很快的，RunC本身就简单，通过版本的持续的迭代更新，目前已经达到生产可用，而且主流的PaaS/CaaS纷纷采用。Docker也从1.11开始内置RunC容器运行时。

 

除了RunC本身的发展，RunC的生态圈也在快速发展，这个生态圈就脱离了的Docker。比如最近的Riddler，就是一个把Docker容器转换为RunC镜像。

 

详见https://github.com/jfrazelle/riddler。

 

三、你还只用Docker吗？

 

Docker作为目前最热的容器开源项目，受到广泛的追捧。但是也要清醒地看到Docker和容器生态圈的种种争斗，Docker通过注册商标和在Docker中内嵌容器集群管理，挤压生态圈其他公司的生存空间，而受到生态圈联盟以RunC和相应的技术来制约Docker。

 

如果你是开发测试用Docker，那么基本不受影响，可以继续，这也是很多公司对Docker的定位。如果你是生产系统采用Docker(包括Swarm)，你就要注意，如果是你自己定制开发基于Docker/Swarm的CaaS(Container As a Service)，那问题也不大，出现漏洞或是定制可以自己打补丁，但是要意识到你的补丁不一定能合并到Docker的主干版本。如果是你采用的是第三方给你定制的基于Docker和Swarm的CaaS，你就一定要当心了，他们针对Docker做的定制要合并到Docker的后续版本有相当的难度，因为对于Docker的补丁定制合并，除了Docker公司其他公司几乎是没有什么控制力度的，还包括后向兼容性问题。

 

作为用户或是容器生态圈的创业公司，不能一棵树上吊死，如果在容器层面只考虑Docker，而不考虑RunC，可能会和CaaS/PaaS生态圈的标准越来越远，未来和CaaS/PaaS的标准容器差异越来越大，主流的CaaS/PaaS厂商和技术，如K8s/Mesos/CloudFoundry均不再支持Docker容器超越RunC之外的功能，而只支持插件对RunC功能的扩展。

 

业界更普遍的定位是Docker用于开发测试环境，而RunC用于生产环境，所以对于要在生产环境采用容器技术的，一定要研究RunC。

 

作为容器创业公司，很多是在Docker的风口成立的，但是由于Docker一家独大和Docker注册商标的法务问题，可能还没有在风口起飞。应当可以考虑在OCI/RunC的生态圈进行相关技术的发展，OCI/RunC的生态圈受到实力强大的几家公司的强力支持，如Google、CF基金会、Pivotal、Redhat、Mesos、CoreOS等。而且RunC的生态圈还刚刚起步，还有很大的发展空间。而且作为技术创新，对于技术的前瞻性判断非常重要，方向判断正确，一路辛苦是披荆斩棘，方向判断错误，一路辛苦也是前程堪忧。

 

国内的公司对RunC的贡献度越来越高，特别是华为，可能是国内公司中对RunC贡献最大的。还有EasyStack、南大索芙特等的贡献，反倒是一些著名的Docker创业公司看不到对RunC的贡献。这一方面反应了华为、EasyStack技术眼光和对社区的贡献，另外也反映了为什么华为和EasyStack在商业上也更成功一些。

 

四、对一些问题的提前答复

 

1、RunC也是Docker的，用Docker和用RunC不是一样的吗？

 

Docker对RunC有重大的贡献，RunC的早期也是基于DockerLibcontainer，但是RunC在OCI下独立发展，有贡献的厂商远远不止Docker。在RunC项目后，在OCI的推动下，各个厂商积极贡献，Docker的代码贡献并不占主导，更谈不上主要是Docker在维护，更准确的说Docker是RunC的重要维护力量之一。

 

如下图，是Git上RunC的代码贡献者排名：

 

 

前10个贡献者中，Docker只占2位，不得不提国内的公司华为代码贡献排名是相当的靠前。而且RunC的代码贡献者超过100人。

 

除了K8s/Mesos/CloudFoundry支持RunC容器运行时，Docker的容器从1.11开始也内置RunC作为容器运行时，说明RunC受到最为广泛的支持。

 

而K8s/Mesos/CloudFoundry明确表示在容器抽象层不再支持Docker超越RunC之外的功能。

 

RunC属于OCI，不再受Docker注册商标的影响，对RunC的代码贡献不再受限于Docker。

 

用RunC相当于给你一个干净简单的容器运行时，用Docker相当于不管你要不要，强塞给你一堆可能你不想用的东西。

 

对于RunC和Docker的技术区别，详细请参考。         

   

2、在Docker如日中天的时候这么说是哗众取宠

 

Docker现在是如日中天，但是3年前也是刚起步，也许可以说RunC就是3年前的Docker。Docker由于Docker公司自身的商业特征，对容器生态圈其他公司的生存空间的挤压，已经造成了容器生态圈的裂变。

 

“风起于青萍之末”，如日中天的时候可能就是走向下坡路的开始。Docker一家和其他CaaS生态圈分裂，这条路注定是不平坦的。

 

3、黑Docker黑出翔来了

 

黑Docker的资料很多，所有资料都有出处，有参考内容链接，详见后面的引用。

 

Docker已经被布道师们说成”无所不能”，稍微有几个不能，我觉得大家还是能区别得出来。

 

4、RunC是没人管的孩子

 

RunC的自身发展远不如Docker那么有名气，因为RunC本身就是一个很小的容器运行时，不是针对开发者的，开发者往往是通过Docker接触到RunC，所以RunC的受众远比Docker要少。

 

但是对于CaaS项目来说，K8s/Mesos/CloudFoundry往往就是基于RunC容器运行时。

 

RunC的社区也很活跃，除了RunC本身的更新很快，各大CaaS/PaaS生态圈如Google/Pivotal/Redhat/华为/CoreOS等都有专人在贡献代码。

 

RunC相应的生态空间也在活跃，也有不同的项目在进行中。

 

RunC是CaaS/PaaS/OCI等生态圈共同的孩子，不是没人看的孩子。

 

5、容器不需要标准更好

  

业界也有一些人持这个观点。其实，标准的价值是常识，当然总会有反常识的言论出来。没有标准就没有合力，没有合力哪来的发展。如果Docker公司把闭源，那可以没有标准。既然是开源，又想要生态圈的其他公司和力量做贡献，就要让大家有合力，就要让大家在标准的基础做贡献，而不是把生态圈的其他公司当作免费打工的。

 

五、总结和展望

 

Docker和CaaS生态圈在容器上的分裂已经是现在进行时了，虽然大家都没有明说。这也将是容器和CaaS生态圈重要转折事件。让我们来看看目前正在发生的和在未来一年中很有可能发生的事情：

 

1. Cloud Foundry率先采用RunC作为容器运行时，而且刚刚做了一个25万个容器集群的测试，https://www.cloudfoundry.org/cloud-foundry-approaching-250000-containers/  验证了PaaS+RunC的大规模集群的支持。

   K8s的CRI-O也会尽快发布，等CRI-O成熟以后，内置的容器运行时就应当是RunC，而不再是Docker了。

2. Mesos的Unified Containerizer 也应当会在1年之内成熟，随后内置的容器应当也是RunC，而不再是Docker。

3. 在Docker被科普以后，客户更关注的是CaaS而不是容器，再给客户去科普Docker体现不出容器创业公司的价值。

4. 一些不适合容器的Docker应用场景的案例会被证伪，在Docker和容器鲜为人知的时候，各种各样的Docker案例层出不穷，包括一些明显和常识有违的案例，比如交易系统采用Docker, 交易极严格的延时的要求不适合Docker。有的是故意混淆概念，交易本身不在Docker容器中，交易系统相关的一些模块在Docker中，为了突出宣传效果，说交易系统采用Docker。

5. Docker创业公司分化，越来越多的容器创业公司给别人介绍自己的时候会说我们是K8s初创公司(或我们是Mesos创业公司)，不是Docker创业公司，强调自己是CaaS厂商，突出自己不是Docker厂商。当然，也有纯Docker的创业公司，但优势会变成劣势，毕竟在CaaS领域,Docker没有优势。

6. Docker在容器失去了K8s/Mesos/CloudFoundry的支持之后，会更专注于Swarm，和CaaS的其他厂商的竞争将更直接，但是Docker公司一贯的对企业生产环境特性的不在乎，Swarm很难对其他CaaS形成竞争优势。

7. RunC的生态圈将越来越丰富，第一个就是把Docker镜像转换为RunC标准镜像(这个已经有了)，其次就是各种各样的插件和RunC可以交互，中间还可以衍生出各种插件的功能，如即插即用(动态性)、自动发现之内的。

 

原文发布时间为：2016-11-29

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