Containerizzazione 2025: Perché containerd 2.0 e eBPF stanno cambiando tutto

Il panorama della containerizzazione, perennemente dinamico, ha visto una serie di progressi pratici e solidi tra la fine del 2024 e il 2025. Come sviluppatori senior, siamo oltre il "ciclo dell'hype" e immersi nel lavoro operativo, valutando le funzionalità che offrono vantaggi operativi tangibili e affrontano vincoli reali. L'anno passato ha consolidato diverse tendenze: una spinta incessante per una maggiore sicurezza lungo tutta la supply chain, miglioramenti fondamentali nell'efficienza runtime, un significativo salto in avanti nell'ergonomia della build per implementazioni multi-architettura e l'emergere di WebAssembly come alternativa credibile, sebbene nascente, per carichi di lavoro specifici. Ecco un'analisi approfondita degli sviluppi che contano davvero.

Il panorama in evoluzione del runtime dei container: containerd 2.0 e oltre

Le fondamenta del nostro mondo containerizzato, il runtime dei container, hanno visto un'evoluzione significativa, in particolare con il rilascio di containerd 2.0 alla fine del 2024. Non si tratta semplicemente di un aggiornamento incrementale; è una stabilizzazione strategica e un miglioramento delle funzionalità principali sette anni dopo il suo rilascio 1.0. Il passaggio da dockershim in Kubernetes v1.24 ha portato containerd e CRI-O in primo piano, consolidando l'interfaccia Container Runtime (CRI) come protocollo di interazione standard tra kubelet e il runtime sottostante.

containerd 2.0 introduce diverse funzionalità chiave nel canale stabile che meritano un'attenta considerazione. La Node Resource Interface (NRI) è ora abilitata per impostazione predefinita, fornendo un potente meccanismo di estensione per personalizzare le configurazioni dei container a basso livello. Ciò consente un controllo più granulare sull'allocazione delle risorse e sull'applicazione delle policy, simile ai webhook di ammissione mutanti ma operante direttamente a livello di runtime. Gli sviluppatori possono sfruttare i plugin NRI per iniettare configurazioni runtime specifiche o applicare policy di gestione delle risorse personalizzate dinamicamente, una funzionalità che in precedenza era più complessa da implementare senza modifiche dirette al runtime. Considera uno scenario in cui un'organizzazione deve applicare specifiche CPU pinning o allocazione di pagine di memoria per carichi di lavoro critici per le prestazioni; un plugin NRI può ora mediare questo all'avvio del container, garantendo la coerenza dell'applicazione su diversi tipi di nodi senza alterare il daemon containerd principale.

Un altro progresso notevole è la stabilizzazione dei plugin image verifier. Sebbene il plugin CRI in containerd 2.0 non si integri ancora completamente con il nuovo servizio di trasferimento per il pull delle immagini e quindi non sia immediatamente disponibile per i carichi di lavoro Kubernetes, la sua presenza segnala un futuro solido per l'applicazione delle policy delle immagini al momento del pull. Questi plugin sono programmi eseguibili che containerd può invocare per determinare se un'immagine è autorizzata a essere estratta, offrendo un punto di controllo critico per la sicurezza della supply chain. Una volta integrato con il CRI, ciò consentirà agli amministratori Kubernetes di definire policy granulari – ad esempio, consentire solo immagini firmate da chiavi specifiche o con un Software Bill of Materials (SBOM) verificato – direttamente a livello di nodo, prima che un container tenti anche di avviarsi. Questo sposta l'applicazione delle policy a sinistra, impedendo che immagini potenzialmente compromesse atterrino su un nodo.

Anche la configurazione di containerd ha subito un aggiornamento, passando a v3. La migrazione delle configurazioni esistenti è un processo semplice utilizzando containerd config migrate. Sebbene la maggior parte delle impostazioni rimanga compatibile, gli utenti che utilizzano lo snapshotter aufs deprecato dovranno passare a un'alternativa moderna. Questo forza una pulizia necessaria, promuovendo backend di archiviazione più performanti e mantenuti.

Rafforzare la Software Supply Chain: L'ascesa di Sigstore

L'anno 2025 segna una svolta definitiva nella firma delle immagini dei container, con Sigstore che si afferma saldamente come lo standard aperto per la sicurezza della supply chain del software. Docker, riconoscendo il panorama in evoluzione e la limitata adozione del suo Docker Content Trust (DCT) legacy, ha iniziato a ritirare formalmente DCT (basato su Notary v1) ad agosto 2025. Questa mossa, sebbene richieda la migrazione per una piccola parte degli utenti, apre la strada a un approccio più unificato e robusto alla provenienza delle immagini.

Sigstore affronta la necessità critica di un'integrità verificabile della supply chain attraverso una suite di strumenti: Cosign per la firma e la verifica di artefatti OCI, Fulcio come autorità di certificazione root pubblica gratuita che rilascia certificati di breve durata e Rekor come registro di trasparenza per tutti gli eventi di firma. Questa triade abilita la firma "senza chiave", un significativo cambiamento di paradigma. Invece di gestire chiavi statiche di lunga durata, gli sviluppatori utilizzano token OIDC dal loro provider di identità (ad esempio, GitHub, Google) per ottenere certificati di firma effimeri da Fulcio. Cosign utilizza quindi questo certificato per firmare l'immagine e la firma, insieme al certificato, viene registrata nel registro di trasparenza immutabile Rekor.

Ad esempio, la firma di un'immagine con Cosign è notevolmente semplificata:

# Authenticate with your OIDC provider
# cosign will often pick this up automatically from environment variables.

# Sign an image (keyless)
cosign sign --yes <your-registry>/<your-image>:<tag>

# Verify an image
cosign verify <your-registry>/<your-image>:<tag>

Il flag --yes in cosign sign aggira i prompt interattivi, fondamentale per le pipeline CI/CD. Il passaggio di verifica, cosign verify, interroga Rekor per garantire l'autenticità e l'integrità della firma, collegandola a un'identità verificabile. Questo fornisce una forte provenienza verificabile senza l'overhead operativo di una tradizionale PKI.

Turbocharging Builds con Buildx e BuildKit

Buildx di Docker, alimentato dal backend BuildKit, è maturato in uno strumento indispensabile per qualsiasi serio flusso di lavoro di sviluppo di container, in particolare per le build di immagini multi-piattaforma e le strategie di caching. Il comando tradizionale docker build, sebbene funzionale, spesso soffre di colli di bottiglia nelle prestazioni e di un supporto limitato per architetture diverse. BuildKit riprogetta fondamentalmente il processo di build utilizzando un grafo aciclico diretto (DAG) per le operazioni di build, consentendo l'esecuzione parallela di passaggi indipendenti e meccanismi di caching superiori.

La funzionalità principale, le build multi-piattaforma, non è più una funzionalità di nicchia ma una necessità pratica in un mondo che si sta diversificando rapidamente in architetture amd64, arm64 e persino arm/v7. Buildx consente a un singolo comando docker buildx build di produrre un elenco di manifesti contenente immagini per più piattaforme di destinazione, eliminando la necessità di ambienti di build separati.

Considera questo Dockerfile:

# Dockerfile
FROM --platform=$BUILDPLATFORM golang:1.21-alpine AS builder
WORKDIR /app
COPY go.mod go.sum ./
RUN go mod download
COPY . .
ARG TARGETOS TARGETARCH
RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=$TARGETOS GOARCH=$TARGETARCH go build -o /app/my-app ./cmd/server

FROM --platform=$BUILDPLATFORM alpine:3.18
COPY --from=builder /app/my-app /usr/local/bin/my-app
CMD ["/usr/local/bin/my-app"]

Per compilare per linux/amd64 e linux/arm64 e inviare a un registro:

docker buildx create --name multiarch-builder --use
docker buildx inspect --bootstrap
docker buildx build \
  --platform linux/amd64,linux/arm64 \
  -t myregistry/my-app:latest \
  --push .

In termini di prestazioni, il caching di BuildKit è superiore. Oltre alla cache dei layer locale, Buildx supporta la cache del registro, in cui i layer di build precedenti inviati a un registro possono essere sfruttati per build successive, riducendo significativamente i tempi di build per i progetti aggiornati frequentemente. Questo è particolarmente importante nelle pipeline CI/CD in cui gli ambienti di build sono spesso effimeri.

eBPF: Ridefinire il networking e l'osservabilità di Kubernetes

L'integrazione di eBPF (extended Berkeley Packet Filter) negli stack di networking e osservabilità di Kubernetes è passata da curiosità sperimentale a tecnologia fondamentale alla fine del 2024 e nel 2025. eBPF consente a programmi sandboxati di essere eseguiti direttamente all'interno del kernel Linux, attivati da vari eventi, offrendo prestazioni e flessibilità senza precedenti senza l'overhead dei tradizionali cambi di contesto kernel-user-space.

Per il networking, i plugin CNI (Container Network Interface) basati su eBPF come Cilium e Calico stanno attivamente sostituendo o offrendo alternative superiori agli approcci basati su iptables. Il vantaggio principale risiede nell'elaborazione efficiente dei pacchetti. Invece di attraversare complesse catene iptables per ogni pacchetto, i programmi eBPF possono prendere decisioni di routing e policy direttamente in un punto precedente dello stack di rete del kernel. Questo riduce drasticamente l'overhead della CPU e la latenza, soprattutto in cluster Kubernetes di grandi dimensioni.

Oltre alle prestazioni, eBPF migliora notevolmente l'osservabilità. Collegando programmi eBPF a chiamate di sistema, eventi di rete e attività di processo, gli sviluppatori possono acquisire dati di telemetria dettagliati direttamente dal kernel in tempo reale. Strumenti come Cilium Hubble sfruttano eBPF per monitorare i flussi di rete in Kubernetes, fornendo informazioni approfondite sulla comunicazione tra i servizi, inclusa la latenza, i byte trasferiti e le decisioni di applicazione delle policy.

WebAssembly: Un nuovo paradigma per i carichi di lavoro cloud-native

WebAssembly (Wasm), inizialmente concepito per il browser, ha innegabilmente superato il divario negli ambienti server-side e cloud-native, presentando un'alternativa interessante ai container tradizionali per casi d'uso specifici nel 2025. I suoi vantaggi principali – tempi di avvio fulminei, impronta minima e sicurezza sandbox robusta – lo rendono particolarmente attraente per le funzioni serverless e il calcolo edge. Come vediamo nell'evoluzione di Node.js, Deno, Bun nel 2025, il panorama runtime si sta diversificando per soddisfare queste esigenze di prestazioni.

I moduli Wasm in genere si avviano in millisecondi, in netto contrasto con i secondi spesso necessari per gli avvii a freddo dei container tradizionali. L'integrazione di Wasm con Kubernetes viene ottenuta principalmente attraverso runtime compatibili con CRI e shim. Progetti come runwasi forniscono uno shim containerd che consente a Kubernetes di pianificare i moduli Wasm insieme ai container Linux tradizionali.

Ad esempio, per eseguire un'applicazione Wasm con crun:

# runtimeclass.yaml
apiVersion: node.k8s.io/v1
kind: RuntimeClass
metadata:
  name: wasm-crun
handler: crun
---
# wasm-app.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: wasm-demo
  annotations:
    module.wasm.image/variant: compat
spec:
  runtimeClassName: wasm-crun
  containers:
  - name: my-wasm-app
    image: docker.io/myuser/my-wasm-app:latest
    command: ["/my-wasm-app"]

Evoluzione dell'API Kubernetes: rimanere al passo con le deprecazioni

Kubernetes affina costantemente la sua superficie API per introdurre nuove funzionalità e rimuovere funzionalità obsolete. Alla fine del 2024 e nel 2025, la vigilanza contro le deprecazioni e le rimozioni delle API rimane un compito operativo fondamentale. Il progetto Kubernetes aderisce a una politica di deprecazione ben definita per le API Alpha, Beta e GA.

Le implicazioni sono chiare: gli sviluppatori devono monitorare attivamente gli avvisi di deprecazione. Dalla Kubernetes v1.19, qualsiasi richiesta a un'API REST deprecata restituisce un avviso. Gli strumenti automatizzati e i controlli della pipeline CI/CD sono essenziali per identificare le risorse che utilizzano API obsolete.

# Example: Find deployments using deprecated extensions/v1beta1 API
kubectl get deployments.v1.apps -A -o custom-columns="NAMESPACE:.metadata.namespace,NAME:.metadata.name,APIVERSION:.apiVersion" | grep "extensions/v1beta1"

Una pianificazione proattiva della migrazione, ben prima di una finestra di aggiornamento, è l'unico approccio solido per mantenere la stabilità del cluster. I rilasci Kubernetes v1.34 (agosto 2025) e v1.31 (luglio 2024) includevano entrambi deprecazioni e rimozioni che richiedevano attenzione.

Primitivi di sicurezza dei container migliorati: oltre la scansione delle immagini

Sebbene la scansione delle vulnerabilità rimanga una best practice fondamentale, gli sviluppi recenti si concentrano sul rafforzamento dei primitivi di sicurezza a livello di runtime. Un progresso significativo in containerd 2.0 è il miglioramento del supporto per gli User Namespaces. Questa funzionalità consente ai container di essere eseguiti come root all'interno del container ma di essere mappati a un ID utente (UID) non privilegiato sul sistema host, riducendo drasticamente il raggio d'azione di un'escape del container.

Oltre agli user namespace, l'enfasi sull'infrastruttura immutabile e sul monitoraggio runtime si è intensificata. Le soluzioni di sicurezza runtime, spesso sfruttando eBPF, forniscono una visibilità cruciale sul comportamento del container, rilevando anomalie e violazioni delle policy in tempo reale. Inoltre, la spinta al privilegio minimo si estende alle capacità del container. Gli sviluppatori sono incoraggiati a eliminare le capacità Linux non necessarie (ad esempio, CAP_NET_ADMIN) e a imporre filesystem di sola lettura, ove possibile.

Esperienza dello sviluppatore e perfezionamenti degli strumenti

Il continuo perfezionamento degli strumenti di sviluppo, in particolare per Docker Desktop e gli ambienti Kubernetes locali, è stato un tema costante nel corso del 2025. Questi miglioramenti si concentrano sul miglioramento della sicurezza e sulla semplificazione dei flussi di lavoro complessi per i milioni di sviluppatori che si affidano a queste piattaforme.

Docker Desktop ha visto un flusso costante di patch di sicurezza che affrontano vulnerabilità critiche (ad esempio, CVE-2025-9074). Per lo sviluppo locale di Kubernetes, strumenti come kind e minikube continuano a evolversi, offrendo un provisioning del cluster più rapido. L'integrazione di BuildKit e Buildx negli ambienti locali ha migliorato significativamente l'efficienza della build delle immagini, in particolare per coloro che lavorano con target multi-architettura.

In sostanza, l'esperienza dello sviluppatore è diventata più sicura per impostazione predefinita, con un'enfasi su processi di build robusti e patch di sicurezza continue. Gli strumenti stanno rendendo i flussi di lavoro esistenti più pratici, sicuri ed efficienti, il che per gli sviluppatori senior è spesso il tipo di progresso più prezioso.