构建 Docker 镜像的 N 个小技巧,运维工程师看过来,学到了~

构建镜像的几个小技巧

构建上下文

执行 docker build 命令时,当前的工作目录被称为构建上下文。默认情况下,Dockerfile 就位于该路径下。也可以通过 -f 参数来指定 dockerfile ,但 docker 客户端会将当前工作目录下的所有文件发送到 docker 守护进程进行构建。

所以来说,当执行 docker build 进行构建镜像时,当前目录一定要 干净 ,切记不要在家里录下创建一个 Dockerfile 紧接着 docker build 一把梭 😂。

正确做法是为项目建立一个文件夹,把构建镜像时所需要的资源放在这个文件夹下。比如这样:

mkdir project
cd !$
vi Dockerfile
# 编写 Dockerfile

也可以通过 .dockerignore 文件来忽略不需要的文件发送到 docker 守护进程

基础镜像

使用体积较小的基础镜像,比如 alpine 或者 debian:buster-slim,像 openjdk 可以选用 openjdk:xxx-slim,由于 openjdk 是基于 debian 的基础镜像构建的,所以向 debian 基础镜像一样,后面带个 slim 就是基于 debian:xxx-slim 镜像构建的。

REPOSITORY                  TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
debian                      buster-slim         e1af56d072b8        4 days ago          69.2MB
alpine                      latest              cc0abc535e36        8 days ago          5.59MB

不过需要注意的是,alpine 的 c 库是 musl libc ,而不是正统的 glibc,另外对于一些依赖 glibc 的大型项目,像 openjdk 、tomcat、rabbitmq 等都不建议使用 alpine 基础镜像,因为 musl libc 可能会导致 JVM 一些奇怪的问题。这也是为什么 tomcat 官方没有给出基础镜像是 alpine 的 Dockerfile 的原因。

国内软件源

使用默认的软件源安装构建时所需的依赖,对于绝大多数基础镜像来说,可以通过修改软件源的方式更换为国内的软件源镜像站。目前国内稳定可靠的镜像站主要有,华为云、阿里云、腾讯云、163 等。
  • 对于 alpine 基础镜像修改软件源
echo "http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/main/" > /etc/apk/repositories ;\
echo "http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/community/" >> /etc/apk/repositories ;\
apk update ;
  • debian 基础镜像修改默认原件源码
sed -i 's/deb.debian.org/mirrors.huaweicloud.com/g' /etc/apt/sources.list ;\
sed -i 's|security.debian.org/debian-security|mirrors.huaweicloud.com/debian-security|g' /etc/apt/sources.list ;\
apt update ;\
  • Ubuntu 基础镜像修改默认原件源码
sed -i 's/archive.ubuntu.com/mirrors.huaweicloud.com/g' /etc/apt/sources.list
apt update ;\
  • 对于 CentOS ???

你确定要用 220MB 大小的基础镜像?

REPOSITORY                  TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
centos                      latest              0f3e07c0138f        3 months ago        220MB
建议这些命令就放在 RUN 指令的第一条,update 以下软件源,之后再 install 相应的依赖。

时区设置

由于绝大多数基础镜像都是默认采用 UTC 的时区,与北京时间相差 8 个小时,这将会导致容器内的时间与北京时间不一致,因而会对一些应用造成一些影响,还会影响容器内日志和监控的数据。

因此对于东八区的用户,最好在构建镜像的时候设定一下容器内的时区,以免以后因为时区遇到一些 bug😂。
可以通过环境变量设置容器内的时区。在启动的时候可以通过设置环境变量 -e TZ=Asia/Shanghai 来设定容器内的时区。
alpine
  • 但对于 alpine 基础镜像无法通过 TZ 环境变量的方式设定时区,需要安装 tzdata 来配置时区。
root@ubuntu:~/docke/alpine# docker run --rm -it -e TZ=Asia/Shanghai alpine date
Thu Jan  2 03:37:44 UTC 2020
  • 对于 alpine 基础镜像,可以在 RUN 指令后面追加上以下命令
apk add --no-cache tzdata ;\
cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime ;\
echo "Asia/Shanghai" > /etc/timezone ;\
apk del tzdata ;\
  • 通过 tzdate 设定时区
root@ubuntu:~/docke/alpine# docker build -t alpine:tz2 .
Sending build context to Docker daemon  2.048kBStep 1/2 : FROM alpine 
---> cc0abc535e36
Step 2/2 : RUN set -xue ;    
echo "http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/main/" > /etc/apk/repositories ;    echo "http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/community/" >> /etc/apk/repositories ;    apk update ;    apk add --no-cache tzdata ;    cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime ;    echo "Asia/Shanghai" > /etc/timezone ;    apk del tzdata 
---> Running in 982041a34dbf
+ echo http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/main/
+ echo http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/community/
+ apk update
fetch http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/main/x86_64/APKINDEX.tar.gz
fetch http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/community/x86_64/APKINDEX.tar.gz
v3.11.2-11-gd5cdcefa20 [http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/main/]
v3.11.2-14-g973431591e [http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/community/]
OK: 11261 distinct packages available
+ apk add --no-cache tzdata
fetch http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/main/x86_64/APKINDEX.tar.gz
fetch http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/community/x86_64/APKINDEX.tar.gz
(1/1) Installing tzdata (2019c-r0)
Executing busybox-1.31.1-r8.trigger
OK: 9 MiB in 15 packages
+ cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
+ echo Asia/Shanghai
+ apk del tzdata
(1/1) Purging tzdata (2019c-r0)
Executing busybox-1.31.1-r8.trigger
OK: 6 MiB in 14 packages
Removing intermediate container 982041a34dbf 
---> 3ec89f3e824d
Successfully built 3ec89f3e824d
Successfully tagged alpine:tz2
root@ubuntu:~/docke/alpine# docker run --rm -it alpine:tz2 date
Thu Jan  2 11:12:23 CST 2020
debian
  • 通过启动时设定环境变量指定时区
root@ubuntu:~/docke/alpine# docker run --rm -it -e TZ=Asia/Shanghai debian date
Thu Jan  2 11:38:56 CST 2020
  • 也可以再构建镜像的时候复制时区文件设定容器内时区
cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime ;\
echo "Asia/shanghai" > /etc/timezone ;\
ubuntu
  • 通过启动时设定环境变量指定时区,发射失败 😂,只能通过时区文件来设定时区了。
root@ubuntu:~/docke/alpine# docker run --rm -it -e TZ=Asia/Shanghai debian date
Thu Jan  2 11:38:56 CST 2020

root@ubuntu:~/docke/alpine# ^debian^ubuntu
docker run --rm -it -e TZ=Asia/Shanghai ubuntu date
Thu Jan  2 03:44:13 Asia 2020

在这里有个命令执行的小技巧,通过脱字符 ^ 来替换上一条命令中的 debian 为 ubuntu 然后执行相同的命令。

  • 通过时区文件来设定时区
apt update ;\
apt install tzdata -y ;\
cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime ;\
echo "Asia/shanghai" > /etc/timezone ;\
尽量使用 URL 添加源码
如果不采用分阶段构建,对于一些需要在容器内进行编译的项目,最好通过 git 或者 wegt 的方式将源码打入到镜像内,而非采用 ADD 或者 COPY ,因为源码编译完成之后,源码就不需要可以删掉了,而通过 ADD 或者 COPY 添加进去的源码已经用在下一层镜像中了,是删不掉滴啦。
也就是说 git & wget source 然后 build,最后 rm -rf source/ 这三部放在一条 RUN 指令中,这样就能避免源码添加到镜像中而增大镜像体积啦。
下面以 FastDFS 的 Dockerfile 为例:
  • 项目官方的 Dockerfile
# centos 7
FROM centos:7
# 添加配置文件
# add profiles
ADD conf/client.conf /etc/fdfs/
ADD conf/http.conf /etc/fdfs/
ADD conf/mime.types /etc/fdfs/
ADD conf/storage.conf /etc/fdfs/
ADD conf/tracker.conf /etc/fdfs/
ADD fastdfs.sh /home
ADD conf/nginx.conf /etc/fdfs/
ADD conf/mod_fastdfs.conf /etc/fdfs

# 添加源文件
# add source code
ADD source/libfastcommon.tar.gz /usr/local/src/
ADD source/fastdfs.tar.gz /usr/local/src/
ADD source/fastdfs-nginx-module.tar.gz /usr/local/src/
ADD source/nginx-1.15.4.tar.gz /usr/local/src/

# Run
RUN yum install git gcc gcc-c++ make automake autoconf libtool pcre pcre-devel zlib zlib-devel openssl-devel wget vim -y \  
&&  mkdir /home/dfs   \ 
 &&  cd /usr/local/src/  \  
&&  cd libfastcommon/   \  
&&  ./make.sh 
&& ./make.sh install  \  
&&  cd ../  \  
&&  cd fastdfs/   \  
&&  ./make.sh 
&& ./make.sh install  \  
&&  cd ../  \ 
 &&  cd nginx-1.15.4/  \ 
 &&  ./configure --add-module=/usr/local/src/fastdfs-nginx-module/src/   \ 
 &&  make
 && make install  \ 
 &&  chmod +x /home/fastdfs.sh
# export config
VOLUME /etc/fdfs

EXPOSE 22122 23000 8888 80
ENTRYPOINT ["/home/fastdfs.sh"]
  • 经过本人优化后的 Dockerfile
FROM alpine:3.10

RUN set -x \    
&& echo "http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/main/" > /etc/apk/repositories \    
&& echo "http://mirrors.huaweicloud.com/alpine/latest-stable/community/" >> /etc/apk/repositories \    
&& apk update \    
&& apk add --no-cache --virtual .build-deps gcc libc-dev make perl-dev openssl-dev pcre-dev zlib-dev git \    
&& mkdir -p /usr/local/src \    
&& cd /usr/local/src \    
&& git clone https://github.com/happyfish100/libfastcommon.git --depth 1 \    
&& git clone https://github.com/happyfish100/fastdfs.git --depth 1    \   
&& git clone https://github.com/happyfish100/fastdfs-nginx-module.git --depth 1  \    
&& wget http://nginx.org/download/nginx-1.15.4.tar.gz \    
&& tar -xf nginx-1.15.4.tar.gz \   
&& cd /usr/local/src/libfastcommon \    
&& ./make.sh \   
&& ./make.sh install \   
&& cd /usr/local/src/fastdfs/ \   
&& ./make.sh \    
&& ./make.sh install \   
&& cd /usr/local/src/nginx-1.15.4/ \    
&& ./configure --add-module=/usr/local/src/fastdfs-nginx-module/src/ \   
&& make && make install \    
&& apk del .build-deps \    
&& apk add --no-cache pcre-dev bash \    
&& mkdir -p /home/dfs  \    
&& mv /usr/local/src/fastdfs/docker/dockerfile_network/fastdfs.sh /home \    
&& mv /usr/local/src/fastdfs/docker/dockerfile_network/conf/* /etc/fdfs \    
&& chmod +x /home/fastdfs.sh \    
&& rm -rf /usr/local/src*
VOLUME /home/dfsE
XPOSE 22122 23000 8888 8080
CMD ["/home/fastdfs.sh"]
  • 构建之后的对比

使用项目默认的 Dockerfile 进行构建的话,镜像大小接近 500MB,而经过一些的优化,将所有的 RUN 指令合并为一条,最终构建出来的镜像大小为 30MB。

REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
fastdfs             alpine              e855bd197dbe        10 seconds ago      29.3MB
fastdfs             debian              e05ca1616604        20 minutes ago      103MB
fastdfs             centos              c1488537c23c        30 minutes ago      483MB

使用虚拟编译环境

对于只在编译过程中使用到的依赖,我们可以将这些依赖安装在虚拟环境中,编译完成之后可以一并删除这些依赖,比如 alpine 中可以使用 apk add --no-cache --virtual .build-deps,后面加上需要安装的相关依赖。

apk add --no-cache --virtual .build-deps gcc libc-dev make perl-dev openssl-dev pcre-dev zlib-dev git

构建完成之后可以使用 apk del .build-deps 命令,一并将这些编译依赖全部删除。

需要注意的是,.build-deps 后面接的是编译时以来的软件包,并不是所有的编译依赖都可以删除,不要把运行时的依赖包接在后面,最好单独 add 一下。

最小化层数

docker 在 1.10 以后,只有 RUN、COPY 和 ADD 指令会创建层,其他指令会创建临时的中间镜像,但是不会直接增加构建的镜像大小了。

前文提到了建议使用 git 或者 wget 的方式来将文件打入到镜像当中,但如果我们必须要使用 COPY 或者 ADD 指令呢?

还是拿 FastDFS 为例:

# centos 7FROM 
centos:7
# 添加配置文件
# add profiles
ADD conf/client.conf /etc/fdfs/
ADD conf/http.conf /etc/fdfs/
ADD conf/mime.types /etc/fdfs/
ADD conf/storage.conf /etc/fdfs/
ADD conf/tracker.conf /etc/fdfs/
ADD fastdfs.sh /home
ADD conf/nginx.conf /etc/fdfs/
ADD conf/mod_fastdfs.conf /etc/fdfs

# 添加源文件
# add source code
ADD source/libfastcommon.tar.gz /usr/local/src/
ADD source/fastdfs.tar.gz /usr/local/src/
ADD source/fastdfs-nginx-module.tar.gz /usr/local/src/
ADD source/nginx-1.15.4.tar.gz /usr/local/src/
多个文件需要添加到容器中不同的路径,每个文件使用一条 ADD 指令的话就会增加一层镜像,这样戏曲就多了 12 层镜像 。
其实大可不必,我们可以将这些文件全部打包为一个文件为 src.tar.gz 然后通过 ADD 的方式把文件添加到当中去,然后在 RUN 指令后使用 mv 命令把文件移动到指定的位置。这样仅仅一条 ADD 和 RUN 指令取代掉了 12 个 ADD 指令。
FROM alpine:3.10
COPY src.tar.gz /usr/local/src.tar.gz
RUN set -xe \    
&& apk add --no-cache --virtual .build-deps gcc libc-dev make perl-dev openssl-dev pcre-dev zlib-dev tzdata \    
&& cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime \    
&& tar -xvf /usr/local/src.tar.gz -C /usr/local \    
&& mv /usr/local/src/conf/fastdfs.sh /home/fastdfs/ \    
&& mv /usr/local/src/conf/* /etc/fdfs \    
&& chmod +x /home/fastdfs/fastdfs.sh \    
&& rm -rf /usr/local/src/* /var/cache/apk/* /tmp/* /var/tmp/* $HOME/.cache
VOLUME /var/fdfs

其他最小化层数无非就是把构建项目的整个步骤弄成一条 RUN 指令,不过多条命令合并可以使用 && 或者 ; 这两者都可以,不过据我在 docker hub 上的所见所闻,使用 ; 的居多,尤其是官方的 Dockerfile。文章略有精简。

来源:https://blog.k8s.li/dockerfile-tips.html
构建 Docker 镜像的 N 个小技巧,运维工程师看过来,学到了~

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