DockerとPodmanの比較

DockerとPodmanの比較
日本電信電話株式会社
ソフトウェアイノベーションセンタ
須田瑛大
Container Runtime Meetup (2021/1/28)

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Copyright 2021 NTT CORPORATION
自己紹介
色々なコンテナ関連OSSのメンテナ (コミッタ)
• Moby (OSS版Docker), BuildKit, containerd, runc
• RootlessKit, slirp4netns (Docker・Podman共通のRootlessコンテナツールキット)
• Podmanのリポジトリにもwrite権限を持っている
「Docker/Kubernetes 開発・運用のための
セキュリティ実践ガイド」執筆
• Docker/KubernetesだけでなくPodmanも網羅
• https://www.amazon.co.jp/dp/4839970505

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Podmanとは
• Docker互換のコンテナエンジン
• RHEL, CentOS, Fedora などに標準で付属している
• Kubernetesで動いているPodをmanageできるわけではない
ただしCRI-OのPodの一覧とdiffの表示くらいはできる (podman ps --external, podman diff)
$ podman run –p 80:80 –-name nginx docker.io/library/nginx

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主な比較観点
アーキテクチャリリースサイクルコミュニティ
CLI API Compose
ネットワークイメージビルドセキュリティ
技術以外の観点も比較

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比較するバージョン
• Docker 20.10.2
• Podman 3.0.0-rc1
• RHEL/CentOS 8.3 に付属するバージョンは 2.0
• RHEL 8系列にPodman 3.xが入るのはRHEL 8.5以降と思われる

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結論から先に
• デーモンを起動しなくても使えるのがPodmanの最大の特徴
• ただし、OS起動時にコンテナも起動するには結局systemdの設定を触る
必要があるので、好みがわかれる
• リリースサイクルの点ではPodmanが魅力的
• 機能面や性能面では、重要な違いは少ない
• 2020年までは色々違っていた
• イメージビルドに関してはPodmanはまだ遅れている

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比較観点: アーキテクチャ
• Docker はデーモン(dockerd)とクライアント(docker CLI)に分かれ
ており、REST APIで通信する
• Podman は基本的にデーモン無しで動作する
• 厳密にはデーモン無しで動作するわけではなく、むしろコンテナ毎 (Pod毎) に小さ
いデーモン (conmon) をバックグラウンドで起動する
• ホストOS起動時にコンテナを自動的に起動するには、systemd unitをいちいち作
成する必要がある
› podman generate systemd <CONTAINER|POD>
› podman system boot (unitファイルを1つで済ませる仕組み。Podman 3.1前後で入る見込み #8828 )

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• バッチジョブ型のコンテナを実行する場合は、Podmanの方が使い
やすいかもしれない
• サービス型のコンテナを実行する場合は、DockerでもPodmanで
も、systemdを設定するから手間から逃れられない
• どちらの方が使いやすいかは微妙
• コンテナ毎に podman generate systemd しないといけないので、(Podman
3.1がリリースされるまでは)、むしろPodmanの方が不便かもしれない

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• Podmanの方が、ランタイムのバグが顕在化しにくい
• あるコンテナを担当するPodmanプロセスやconmonプロセスが、ク
ラッシュしたりメモリリークしたりしていても、他のコンテナには影響
しない
• Dockerでは live-restore モードを有効化すれば、デーモンの
クラッシュによるコンテナへの影響は軽減できるが、完全で
はない

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ベンチマーク
# docker pull nginx:alpine
# ntimes –n 300 docker run –d nginx:alpine
Docker: overlay2, runc / Podman: overlay, crun / ホスト: Ubuntu 20.10、CPU 4コア、RAM 8GB
200
250
300
350
400
450
500
550
600
0 50 100 150 200 250
msec
N
Docker
Podman
Podmanのほうが若干遅いが、大した差ではない

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ベンチマーク
# docker pull nginx:alpine
# ntimes –n 300 docker run –d nginx:alpine
Docker: overlay2, runc / Podman: overlay, crun / ホスト: Ubuntu 20.10、CPU 4コア、RAM 8GB
Docker Podman
平均 275 ms 377 ms
最大 415 ms 576 ms
最小 227 ms 247 ms
標準偏差 23 ms 58 ms
99th パーセンタイル 337 ms 500 ms

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比較観点: リリースサイクル
• Docker界隈は新機能のpull requestが投稿されても、マージさ
れ、かつ、リリースが出るまでには時間がかかる
• Podmanの方がリリースサイクルが格段に早い
• コンテナ界隈の新機能を(野良ビルドせずに)試すにはPodman
の方が向いていることが多い

12
比較観点: リリースサイクル
1Q 2Q 3Q 4Q 1Q 2Q 3Q 4Q
2019 2020
Docker
19.03
(7月)
Docker
20.10
(12月)
Podman
2.2
Podman
2.1
Podman
1.9, 2.0
Podman
1.7, 1.8
Podman
1.6
Podman
1.5
Podman
1.3, 1.4
Podman
1.0-1.2
※細かいリリース (x.y.zのz) については、Dockerも頻繁にリリースしている

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比較観点: コミュニティ
• Docker (の大半) は Docker社を中心とするMoby コミュニティによ
り開発されている ( github.com/moby )
• Podman はRed Hat社を中心とする github.com/containers コミュ
ニティにより開発されている
• Docker社が単独でDocker (Moby) を作っているわけではないし、
Red Hat社が単独でPodmanを作っているわけでもない
• いずれのコミュニティも、CNCFなどのfoundationには属していない
• いずれも大部分がオープンソース (Apache License 2.0)
• Docker for Mac/Win はプロプラ部分が多い

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• Red Hat社がDockerに投稿したパッチ
の一部がマージされなかったことが、
Podman発足の背景として挙げられる
• 良くも悪くも、Podmanの方がパッチの
マージには積極的
https://www.projectatomic.io/docs/docker_patches/

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https://merge-chance.info/
2021/1/25 取得

16
あとは細かい話
大きい違いは以上

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比較観点: CLI
• PodmanのCLIはDockerとほぼ同じ
• 基本的に alias podman=docker して良い
• podman network inspect など一部のコマンドは出力が非互換

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比較観点: API
• Podman 1.x の API (varlink) はDocker非互換
• Podman 2.0からはDocker REST APIに対応
• podman system service [--timeout=0] コマンドでDocker互換デーモ
ンが起動する (/run/podman/podman.sock)
• 2.x では互換性が低かったが、3.0 ではほぼ問題ない
• 3.0 でも細かいところは非互換

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比較観点: Compose
• かつてのPodmanは、Docker Compose との互換性を追求する
ことに消極的だった
• 複数のコンテナをPodに収めて、Pod内のlocalhostソケット経由で通信さ
せることが推奨されていた
• Podman 3.0 では、Docker互換APIを通じて
docker-compose コマンドをそのまま実行できる
# export DOCKER_HOST=unix:///run/podman/podman.sock
# docker-compose up

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比較観点: Kubernetes マニフェスト
• Podman は名前の通り、Podをfirst classなオブジェクトとして
扱える
• Pod内のコンテナはnetwork namespace などを共有するので、localhost
のソケットで通信できる (サイドカーに便利)
• Dockerでも docker run --net=container:<SANDBOX> コマンドで実現
できるが、やや面倒
• KubernetesのPodとは独立している。Kubernetesで動いてい
るPodのmanagement とは基本的に関係ない。
• podman ps 、 podman diff などごく一部のコマンドはKubernetes
(CRI-O) のPodにも対応

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• podman play kube コマンドで、KubernetesのPodマニフェス
トやDeploymentマニフェストを直接実行できる
• が、極めて基本的なマニフェストしか実行できない
• Kubernetesのマニフェストをローカルで動かしたい場合は、
kind (Kubernetes-in-Docker) を使う方が良い
• Docker、Podman 両対応
• 軽量さでは podman play kube コマンドの方が魅力的ではある

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• 結局、Podman で Pod を扱う場面は多くはない
• 個人的には “Podman” はいい名前ではないと思う

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比較観点: ネットワーク
• Docker は libnetwork を使うのに対し、Podman は
Kubernetes と同様に CNI (Container Network Interface) を
使う
• PodmanでもDockerと同様に podman network create コマ
ンドでカスタムネットワークを作成できる

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比較観点: ネットワーク
• ただし、Podman ではカスタムネットワーク間の通信が隔離され
ないので、カスタムネットワークを作る意味があまりない (Podman
3.0rc1 現在)
• CNI isolation pluginを別途インストールすると、Podman でも
ネットワークを隔離できる
• https://github.com/AkihiroSuda/cni-isolation
• Podman 3.1 か 3.2 ころでデフォルトになることを目指している (#5805)

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比較観点: イメージビルド
• Docker は BuildKit を使うのに対し、Podman は Buildah を
使う
• Buildah は BuildKit に比べるとかなり遅れている印象
• マルチステージDockerfileを並列ビルドできない
• RUN --mount=type=(cache|secret|ssh) など最新のDockerfile syntax
に対応していない
• マルチアーキテクチャイメージを簡単にビルドできない

26
比較観点: イメージビルド
• Podman向けに複雑なイメージをビルドする際は、BuildKitの
buildctl コマンドを使うのが良さそう (Docker不要)
$ buildctl build ... --output type=oci | podman load foo

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比較観点: セキュリティ [Rootless]
• Dockerも Podmanも Rootless モードに対応している
• 非rootでコンテナランタイムを実行することで、root権限を奪われにくく
する技術
• Podman の方がリリースが頻繁なこともあり、Podman固有の
機能と勘違いされがち
• 実装自体は連携とりながらほぼ同時期
• いずれもUser Namespaces、RootlessKit、slirp4netns など
共通する技術基盤を使っている

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比較観点: セキュリティ [Rootless]
• Docker 20.10、Podman 2.1以降では機能的にほぼ同等
• Docker 19.03以前のRootlessでは docker run の --memory や --cpus
が使えなかった
• Podman 2.0以前のRootlessでは podman network create できなかった
• ただし、Docker Compose は Podman の Rootless では十分
に動かない (Podman 3.0 rc1 現在)
• podman network connect が未実装のため
• 3.1か、3.2 頃までには動くようにできそう

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比較観点: その他
• Docker Swarm に相当する機能は Podman には無い
• Docker for Mac/Win に相当するプロダクトは Podman には
無い
• ただし、Red Hat Code Ready Containers (ラップトップ用OpenShift)
を入れると、Podman も一緒についてくる
• Docker for Mac/Win、 Red Hat CRC いずれともプロプライエタリな部
分が大きい

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まとめ
• デーモンを起動しなくても使えるのがPodmanの最大の特徴
• ただし、OS起動時にコンテナも起動するには結局systemdの設定を触る
必要があるので、好みがわかれる
• リリースサイクルの点ではPodmanが魅力的
• 機能面や性能面では、重要な違いは少ない
• 2020年までは色々違っていた
• イメージビルドに関してはPodmanはまだ遅れている

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ありがちな誤解
以下は全て誤解
• 「PodmanはKubernetesが呼び出すランタイムである」
• 「RHEL/CentOS 8 や Fedora ではDockerは動かないので
Podmanを使う必要がある」
• 「RootlessコンテナはPodman固有の機能」
• 「PodmanではDocker Composeは使えない」
補足資料

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誤解「PodmanはKubernetesが呼び出すランタイムである」
• PodmanがmanageするPodは、基本的にKubernetesのPodと
関係ない
• (Virtual Kubelet を使えばPodmanのPodをKubernetesでオーケストレー
トできるが、POC留まり)
• PodmanはKubernetesのランタイムであるとする言説を散見す
るが、おそらく CRI-O と混同している
• Podman とコードや主要開発者が重なっている
• CRI-O は Docker ではなく containerd と競合する
補足資料

33
誤解「RHEL/CentOS 8 ではDockerは動かないのでPodmanを
使う必要がある」
• RHEL 8 や CentOS 8 には Docker のRPMが含まれないのは事実
• すなわち、RHEL ユーザへのRed Hat社によるサポートもない
• CentOS 8 には Docker社公式のRPMが提供されている
https://download.docker.com/linux/centos/8/
• CentOS 8 とバイナリ互換性がある他のOSでもおそらく動作する
補足資料

34
誤解「Fedora ではDockerは動かないのでPodmanを使う必要
がある」
• Docker 19.03 は Fedora 31以降のデフォルトの構成では動かな
かった
• Docker 20.10 は cgroup v2 に対応したので、Fedoraでもデフォ
ルトで動く
• Fedoraが配布しているパッケージは19.03で止まっている
• Docker社が配布しているパッケージは20.10対応 (https://get.docker.com)
• Fedora 34リリース時には、Fedoraからも20.10が配布されるはず
補足資料

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誤解「RootlessコンテナはPodman固有の機能」
• Rootlessコンテナ自体は2013年から存在 (unprivileged LXC)
• 2016年-2017年にはruncのRootlessが実現
• 2018年にはcontainerd、BuildKit、imgのRootlessが実現
• 続いて、PodmanやDockerのRootlessも実現
• Red Hatや弊社で連携とりながら、ほぼ同時期に実装
• Docker関連リポジトリのpull requestのマージやリリースに時間がかかって
いる間に、PodmanがRootlessコンテナの代表として認知されるようになった
補足資料

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誤解「PodmanではDocker Composeは使えない」
• Podman 3.0 ではAPIの互換性が十分に高いので、Docker
Compose をそのまま実行できる
• export DOCKER_HOST=unix:///run/podman/podman.sock してから
docker-compose コマンドを実行するだけ
• Podman Compose という独自実装もある
https://github.com/containers/podman-compose
• 古いバージョンのPodmanにも対応
補足資料

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