Docker：微容器的優(yōu)勢與構(gòu)建教程

說到Docker，可能大家都不陌生了，我們可以用Docker技術(shù)將應(yīng)用以及所有的依賴項(xiàng)打包到一個(gè)鏡像中，然后把這個(gè)鏡像部署到容器中運(yùn)行。這里就有一個(gè)問題，因?yàn)槲覀冊(cè)诖虬臅r(shí)候往往會(huì)把一些雜七雜八非必要的東西也打包進(jìn)去，所以最后構(gòu)建出來的鏡像就很龐大，直接導(dǎo)致我們的容器也變得很大。對(duì)于剛?cè)腴T的Docker新手來說，大家一開始基本都是用的Docker官方鏡像倉庫里提供的基礎(chǔ)鏡像，可惜的是，這些基礎(chǔ)鏡像通常都包含了很多我們用不著的文件，有的時(shí)候我們的鏡像明明可以建得很小，但是用這些基礎(chǔ)鏡像來構(gòu)建我們自己的鏡像的話，最后建下來文件體積都會(huì)變得超大。比方說，如果我們用官方的Node鏡像來建自己的應(yīng)用鏡像，那么構(gòu)建下來鏡像文件的體積肯定是在643MB以上，因?yàn)镈ocker官方的Node鏡像本來就有那么大。
　　大家不信可以試試看。我用官方的Node鏡像建了一個(gè)Hello World的Node應(yīng)用鏡像，這個(gè)應(yīng)用夠簡單了吧，可是這么簡單的一個(gè)應(yīng)用，鏡像卻有644MB。
　　這個(gè)size也太大了，我的應(yīng)用加上依賴項(xiàng)總共還不到1MB，Node.js的運(yùn)行時(shí)環(huán)境大概是20MB，剩下的620MB到底是什么鬼？！這種大小是無法接受的。那么問題來了，有沒有什么辦法可以讓鏡像文件小點(diǎn)呢？
　　關(guān)于微容器
　　答案是肯定的。這里我要向大家隆重推薦微容器，通過微容器我們就可以完美解決上面說的問題了。微容器只包含了運(yùn)行應(yīng)用必需的OS庫文件和開發(fā)語言依賴項(xiàng)，還有就是應(yīng)用本身，其他的統(tǒng)統(tǒng)不包含。
　　構(gòu)建微鏡像的時(shí)候，大家不用像以前一樣從那種大而全的基礎(chǔ)鏡像開始搭建，只要根據(jù)自己的需求，先從最基本的應(yīng)用開始，逐步添加依賴項(xiàng)就可以了。
　　微容器的優(yōu)勢
　　說了這么多，到底微容器有哪些優(yōu)勢呢？
　　體積更小。微容器的體積都很小，從上面那個(gè)例子大家可以看到，我們不用改任何代碼，就能把鏡像體積縮小到普通鏡像的22分之一。
　　部署更快，更簡便。因?yàn)殓R像體積大大減小了，從Docker Hub之類的Docker鏡像倉庫下載鏡像的速度就會(huì)快很多，我們就可以更快地部署鏡像到各臺(tái)主機(jī)上。
　　安全性更高。微容器里包含的代碼和程序更少，攻擊面也就更窄，所以底層OS的安全性也就相應(yīng)地提升了。
　　從優(yōu)點(diǎn)上看微容器跟Unikernels很像，但是微容器沒有Unikernels的那些短板，總體來說要優(yōu)于Unikernels。
　　微容器構(gòu)建教程
　　所有Docker鏡像都是以scratch鏡像為基礎(chǔ)創(chuàng)建的。scratch 鏡像是一個(gè)空的鏡像文件，雖然看起來好像沒什么用處，但特別適合用來創(chuàng)建超級(jí)小的鏡像。如果我們?cè)诰幾g的時(shí)候可以像Go或者C語言編譯那樣，把應(yīng)用編譯成沒有依賴項(xiàng)的靜態(tài)二進(jìn)制文件，那最后創(chuàng)建出來的鏡像體積就很完美了。比方說，我創(chuàng)建了一個(gè)treeder/static-go鏡像，其中包含了一個(gè)Go 的web應(yīng)用，整個(gè)鏡像包括應(yīng)用在內(nèi)總共才5MB。
　　由此可見，通過scratch鏡像+應(yīng)用的二進(jìn)制文件的方式，我們就可以構(gòu)建出極小化的鏡像。
　　不過Go語言畢竟還是比較小眾的，也不是所有人都會(huì)用，所以大家在創(chuàng)建鏡像的時(shí)候可能還是或多或少的要打包一些依賴項(xiàng)，這個(gè)時(shí)候scratch鏡像就不能滿足需求了，推薦大家有這方面問題的都使用Alpine Linux。Alpine Linux是一個(gè)面向安全應(yīng)用的輕量級(jí)Linux發(fā)行版，是在musl libc和busybox的基礎(chǔ)上構(gòu)建的。多的話我也不說了，大家可以自己去找相關(guān)的文章來看，這里我想說的是，輕量才是王道，Alpine基礎(chǔ)鏡像的大小只有5MB：
　　Alpine是一個(gè)很不錯(cuò)的操作系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上我們?cè)賹⒏鞣N依賴項(xiàng)打包到系統(tǒng)中，就可以構(gòu)建一個(gè)完備的輕量級(jí)鏡像了。就以上面的Node應(yīng)用為例，因?yàn)槲覀冎恍枰玫絅ode，所以只要添加Node包就可以了。我們可以用下面的Dockerfile來構(gòu)建鏡像：
　　FROM alpine
　　RUN apk update && apk upgrade
　　RUN apk add nodejs
　　這樣創(chuàng)建出來的鏡像只包含Node以及一些必要的依賴項(xiàng)。怎么樣，夠簡潔吧？
　　下面我們要往鏡像中添加代碼，操作也很簡單，多寫幾行Dockerfile指令就行了：
　　FROM alpine
　　RUN apk update && apk upgrade
　　RUN apk add nodejs
　　WORKDIR /app
　　ADD 。 /app
　　ENTRYPOINT ［ “node”， “server.js” ］
　　大概的原理就是這樣，大家可以自己去網(wǎng)上找更詳細(xì)的代碼示例。這樣做的好處是，我們最終得到的鏡像里只包含一個(gè)非常輕量的操作系統(tǒng)、必要的依賴項(xiàng)以及應(yīng)用的代碼，沒有任何多余的東西。
　　不只是Node，其他開發(fā)語言的鏡像也可以依此類推。
　　更多基礎(chǔ)鏡像
　　除了上面說的微鏡像以外，還有更給力的?，F(xiàn)在在github上有很多輕量的基礎(chǔ)鏡像，基本上所有主流開發(fā)語言的基礎(chǔ)鏡像都有，大家可以戳下面這個(gè)鏈接，自己去github上下載合適的鏡像。
　　https://github.com/iron-io/dockers
　　這些鏡像都是經(jīng)過優(yōu)化的，文件體積很小，而且Github還會(huì)定期更新，大家可以直接用這些鏡像，效率要比我們自己創(chuàng)建鏡像好一些。還是以上面的Node應(yīng)用為例，如果用Iron.io上面的基礎(chǔ)鏡像，Dockerfile指令還可以更簡單一些：
　　FROM iron/node
　　WORKDIR /app
　　ADD 。 /app
　　ENTRYPOINT ［ “node”， “server.js” ］
　　另外說一下，Github上面的基礎(chǔ)鏡像都有兩個(gè)版本，一個(gè)用于應(yīng)用編譯，一個(gè)用于運(yùn)行應(yīng)用，用來做編譯的鏡像包含了很多編譯工具，體積要大很多，這個(gè)大家要注意一下。
　　比方說，如果要編譯Node依賴項(xiàng)，就要用iron/node:dev做基礎(chǔ)鏡像：
　　docker run –rm -v “［Math Processing Error］PWD”：/app -w /app iron/node node server.js
　　上面的方式也適用于其他語言，不過寫命令的時(shí)候要用各自的build/vendor/run命令。
　　如果要對(duì)某種語言的某個(gè)特定版本創(chuàng)建鏡像的話，我們只要改一下上面命令里的tag就行了，比如說要?jiǎng)?chuàng)建node 4.1或者node 0.12的鏡像，就直接把鏡像名改成iron/node:4.1或者iron/node:0.12就行。Docker Hub上針對(duì)每一種語言的每個(gè)版本都有相應(yīng)的tag鏡像，比如說Node的各種鏡像就可以在這個(gè)鏈接下載到：https://hub.docker.com/r/iron/node/tags/。 其他語言的鏡像可以去iron-io/dockers倉庫下載。
　　各種語言的鏡像構(gòu)建方法
　　這個(gè)問題要復(fù)雜一些，大家可以戳下面這個(gè)鏈接，里面包含了大多數(shù)主流開發(fā)語言的微鏡像構(gòu)建方法。
　　https://github.com/iron-io/dockerworker
　　進(jìn)去以后大家可以查看各種開發(fā)語言對(duì)應(yīng)的README文檔，這里面的教程是很全面的，大家可以參照教程來編譯依賴項(xiàng)、測試應(yīng)用代碼、構(gòu)建微型Docker鏡像并測試鏡像。
　　在提倡微服務(wù)架構(gòu)的今天，對(duì)應(yīng)用部署的要求越來越高，容器的大小直接影響到服務(wù)的部署和運(yùn)行。而容器從本質(zhì)上說只是鏡像的一個(gè)實(shí)例，所以歸根結(jié)底，應(yīng)用的性能和體驗(yàn)在很大程度上還是取決于鏡像的大小。希望大家讀完本文之后，都能獨(dú)立地創(chuàng)建出不含任何多余文件的Docker微鏡像，這個(gè)問題很重要，因?yàn)槲覀円坏╅_始在容器里運(yùn)行鏡像，就不可避免地會(huì)碰到文件體積問題，這個(gè)時(shí)候只有微容器才是最好的解決方案，希望大家從一開始就考慮到這個(gè)問題，并在今后的實(shí)戰(zhàn)中堅(jiān)持貫徹微容器的思想。
　　Alpine是一個(gè)很不錯(cuò)的操作系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上我們?cè)賹⒏鞣N依賴項(xiàng)打包到系統(tǒng)中，就可以構(gòu)建一個(gè)完備的輕量級(jí)鏡像了。就以上面的Node應(yīng)用為例，因?yàn)槲覀冎恍枰玫絅ode，所以只要添加Node包就可以了。我們可以用下面的Dockerfile來構(gòu)建鏡像：
　　FROM alpine
　　RUN apk update && apk upgrade
　　RUN apk add nodejs
　　這樣創(chuàng)建出來的鏡像只包含Node以及一些必要的依賴項(xiàng)。怎么樣，夠簡潔吧？
　　下面我們要往鏡像中添加代碼，操作也很簡單，多寫幾行Dockerfile指令就行了：
　　FROM alpine
　　RUN apk update && apk upgrade
　　RUN apk add nodejs
　　WORKDIR /app
　　ADD 。 /app
　　ENTRYPOINT ［ “node”， “server.js” ］
　　大概的原理就是這樣，大家可以自己去網(wǎng)上找更詳細(xì)的代碼示例。這樣做的好處是，我們最終得到的鏡像里只包含一個(gè)非常輕量的操作系統(tǒng)、必要的依賴項(xiàng)以及應(yīng)用的代碼，沒有任何多余的東西。
　　不只是Node，其他開發(fā)語言的鏡像也可以依此類推。
　　更多基礎(chǔ)鏡像
　　除了上面說的微鏡像以外，還有更給力的?，F(xiàn)在在github上有很多輕量的基礎(chǔ)鏡像，基本上所有主流開發(fā)語言的基礎(chǔ)鏡像都有，大家可以戳下面這個(gè)鏈接，自己去github上下載合適的鏡像。
　　https://github.com/iron-io/dockers
　　這些鏡像都是經(jīng)過優(yōu)化的，文件體積很小，而且Github還會(huì)定期更新，大家可以直接用這些鏡像，效率要比我們自己創(chuàng)建鏡像好一些。還是以上面的Node應(yīng)用為例，如果用Iron.io上面的基礎(chǔ)鏡像，Dockerfile指令還可以更簡單一些：
　　FROM iron/node
　　WORKDIR /app
　　ADD 。 /app
　　ENTRYPOINT ［ “node”， “server.js” ］
　　另外說一下，Github上面的基礎(chǔ)鏡像都有兩個(gè)版本，一個(gè)用于應(yīng)用編譯，一個(gè)用于運(yùn)行應(yīng)用，用來做編譯的鏡像包含了很多編譯工具，體積要大很多，這個(gè)大家要注意一下。
　　比方說，如果要編譯Node依賴項(xiàng)，就要用iron/node:dev做基礎(chǔ)鏡像：
　　docker run –rm -v “［Math Processing Error］PWD”：/app -w /app iron/node node server.js
　　上面的方式也適用于其他語言，不過寫命令的時(shí)候要用各自的build/vendor/run命令。
　　如果要對(duì)某種語言的某個(gè)特定版本創(chuàng)建鏡像的話，我們只要改一下上面命令里的tag就行了，比如說要?jiǎng)?chuàng)建node 4.1或者node 0.12的鏡像，就直接把鏡像名改成iron/node:4.1或者iron/node:0.12就行。Docker Hub上針對(duì)每一種語言的每個(gè)版本都有相應(yīng)的tag鏡像，比如說Node的各種鏡像就可以在這個(gè)鏈接下載到：https://hub.docker.com/r/iron/node/tags/。 其他語言的鏡像可以去iron-io/dockers倉庫下載。
　　各種語言的鏡像構(gòu)建方法
　　這個(gè)問題要復(fù)雜一些，大家可以戳下面這個(gè)鏈接，里面包含了大多數(shù)主流開發(fā)語言的微鏡像構(gòu)建方法。
　　https://github.com/iron-io/dockerworker
　　進(jìn)去以后大家可以查看各種開發(fā)語言對(duì)應(yīng)的README文檔，這里面的教程是很全面的，大家可以參照教程來編譯依賴項(xiàng)、測試應(yīng)用代碼、構(gòu)建微型Docker鏡像并測試鏡像。
　　在提倡微服務(wù)架構(gòu)的今天，對(duì)應(yīng)用部署的要求越來越高，容器的大小直接影響到服務(wù)的部署和運(yùn)行。而容器從本質(zhì)上說只是鏡像的一個(gè)實(shí)例，所以歸根結(jié)底，應(yīng)用的性能和體驗(yàn)在很大程度上還是取決于鏡像的大小。希望大家讀完本文之后，都能獨(dú)立地創(chuàng)建出不含任何多余文件的Docker微鏡像，這個(gè)問題很重要，因?yàn)槲覀円坏╅_始在容器里運(yùn)行鏡像，就不可避免地會(huì)碰到文件體積問題，這個(gè)時(shí)候只有微容器才是最好的解決方案，希望大家從一開始就考慮到這個(gè)問題，并在今后的實(shí)戰(zhàn)中堅(jiān)持貫徹微容器的思想。
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