Podman与Docker详细比较：从原理到使用
Podman与Docker详细比较：从原理到使用
在容器化技术领域，Docker曾长期占据主导地位，但近年来Podman作为一款新兴的容器引擎逐渐受到关注。本文将从原理、使用等多个方面对Podman和Docker进行详细比较，帮助读者更好地了解两者的异同，以便在实际应用中做出合适的选择。
一、原理比较
1. 容器引擎架构
Docker采用客户端-服务器（C/S）架构，存在一个常驻后台的守护进程（docker daemon）。所有的容器操作，如创建、启动、停止等，都需要通过客户端与守护进程进行通信，由守护进程来完成实际的工作。这种架构使得Docker的设计相对集中，但也带来了一些潜在的问题，比如守护进程一旦出现故障，可能会影响所有正在运行的容器。
Podman则采用无守护进程（daemonless）的架构，它直接通过命令行工具与容器运行时进行交互，无需中间的守护进程。这意味着每个Podman命令都是独立的进程，操作完成后就会退出，不会在后台留下常驻进程。这种架构使得Podman更加轻量，也减少了因为单一守护进程故障而导致的整体问题。
2. 守护进程
Docker的守护进程是其核心组件之一，负责管理容器的生命周期、镜像的存储和分发等重要工作。然而，守护进程拥有较高的系统权限，这也带来了一定的安全风险。如果守护进程被攻击或出现漏洞，可能会对整个系统的安全造成威胁。
Podman没有守护进程，这是它与Docker的一个显著区别。没有守护进程使得Podman在资源占用上更加高效，同时也降低了因为守护进程带来的安全隐患。此外，由于不需要启动和维护守护进程，Podman的启动速度也相对较快。
3. 安全性
- 用户权限：Docker默认情况下需要以root用户权限运行，这是因为守护进程需要访问系统的底层资源。这就导致在使用Docker时，存在误操作或恶意攻击导致系统被破坏的风险。
- Rootless模式：Podman在设计上更注重安全性，它支持Rootless模式，即可以在非root用户下运行容器。在Rootless模式下，容器的权限受到严格限制，即使容器内部出现安全问题，也很难影响到宿主机系统，大大提高了系统的安全性。而Docker虽然也在后期加入了Rootless模式的支持，但相对来说不够成熟和完善。
4. 存储驱动
Docker支持多种存储驱动，如overlay2、devicemapper、btrfs等，其中overlay2是目前推荐的默认存储驱动，它具有较高的性能和稳定性。不同的存储驱动在性能、功能和兼容性上存在一定差异，用户可以根据实际需求进行选择。
Podman在存储驱动方面与Docker兼容性较好，它也支持overlay2等常见的存储驱动。同时，Podman还可以利用Linux的原生存储技术，如LVM、ZFS等，为用户提供更灵活的存储配置选项。
5. 网络模式
Docker提供了多种网络模式，如bridge（桥接模式）、host（主机模式）、none（无网络模式）、container（容器模式）和overlay（覆盖网络模式）等。这些网络模式可以满足不同的网络需求，比如在桥接模式下，容器可以通过宿主机的网络接口访问外部网络；在overlay模式下，多个Docker主机上的容器可以组成一个虚拟网络进行通信。
Podman的网络模式与Docker类似，也支持bridge、host等常见模式。此外，Podman还可以与CNI（Container Network Interface）插件集成，提供更丰富的网络功能。CNI是一套容器网络接口标准，支持多种网络插件，能够满足复杂的网络场景需求。
二、使用比较
1. 命令兼容性
Podman在命令设计上与Docker高度兼容，许多常用的命令在语法和功能上基本一致。例如，podman run类似于docker run，podman ps类似于docker ps等。这使得熟悉Docker命令的用户可以很容易地过渡到使用Podman，降低了学习成本。
不过，也存在一些细微的差别，部分Docker特有的命令在Podman中可能没有对应的实现，或者实现方式有所不同。例如，Docker的docker daemon命令在Podman中就不存在，因为Podman没有守护进程。
2. 镜像管理
- 镜像拉取与推送：Podman和Docker都可以从Docker Hub等容器镜像仓库拉取镜像，也可以将本地构建的镜像推送到仓库中。它们使用的镜像格式基本兼容，这意味着在Docker中构建的镜像可以在Podman中使用，反之亦然。
- 镜像构建：两者都支持通过Dockerfile来构建镜像，构建命令也类似，Docker使用
docker build，Podman使用podman build。在构建过程中，两者的语法和流程基本一致，用户无需进行太多的调整。
3. 容器生命周期管理
- 创建与启动：创建和启动容器的命令在Podman和Docker中非常相似。例如，
docker run -d --name mycontainer nginx和podman run -d --name mycontainer nginx都可以创建并后台运行一个名为mycontainer的nginx容器。 - 停止与删除：停止容器使用
docker stop或podman stop命令，删除容器使用docker rm或podman rm命令，这些命令的使用方式基本相同。 - 其他操作：如查看容器日志（
docker logs/podman logs）、进入容器（docker exec/podman exec）等操作，两者的命令也保持了较高的一致性。
4. 集群管理
Docker提供了Docker Swarm作为其原生的集群管理工具，它可以将多个Docker主机组成一个集群，实现容器的编排和管理。Docker Swarm具有简单易用、集成度高的特点，适合中小型集群环境。
Podman本身并不直接提供集群管理功能，但它可以与其他工具集成来实现集群管理，如Kubernetes。Podman可以作为Kubernetes的容器运行时，配合Kubernetes进行容器的编排和调度。此外，Podman还可以与CRI-O等工具结合，为容器集群提供更灵活的管理方案。
5. 跨平台支持
Docker对跨平台支持较好，它可以在Windows、macOS和Linux等多种操作系统上运行。在Windows和macOS系统上，Docker通过虚拟机的方式来实现容器功能，虽然在体验上与Linux系统存在一些差异，但基本能够满足用户的使用需求。
Podman最初主要针对Linux系统开发，对Linux系统的支持非常完善。近年来，Podman也开始支持Windows和macOS系统，但在这些系统上的实现方式和功能支持相对Docker来说还不够成熟，可能存在一些兼容性问题。
三、综合对比与选择建议
1. 综合对比
| 特性 | Docker | Podman |
|---|---|---|
| 架构 | C/S架构，有守护进程 | 无守护进程架构 |
| 安全性 | 默认需要root权限，Rootless模式较新 | 支持Rootless模式，安全性更高 |
| 命令兼容性 | 自成体系 | 与Docker高度兼容 |
| 集群管理 | 有原生的Docker Swarm | 需与其他工具集成 |
| 跨平台支持 | 支持Windows、macOS、Linux，体验较好 | 主要支持Linux，Windows和macOS支持尚不成熟 |
| 资源占用 | 相对较高 | 相对较低 |
2. 选择建议
- 个人开发与学习：如果是个人开发或学习使用，并且已经熟悉Docker命令，Podman是一个不错的选择。它的命令兼容性高，学习成本低，同时Rootless模式也能提供更好的安全性。
- 企业生产环境：在企业生产环境中，如果已经广泛使用Docker Swarm进行集群管理，并且对跨平台支持有较高要求，那么继续使用Docker可能更为合适。如果更注重安全性和轻量级，并且计划与Kubernetes等工具集成，那么Podman是更好的选择。
- 安全性要求高的场景：对于安全性要求较高的场景，如金融、医疗等领域，Podman的Rootless模式具有明显优势，推荐使用Podman。
总之，Podman和Docker各有其优缺点，用户应根据自身的实际需求和使用场景来选择合适的容器引擎。随着容器技术的不断发展，两者也在不断完善和进步，我们可以期待它们在未来为用户带来更好的使用体验。