Dockerfile构建指南-怎样构建一个适用企业级的镜像

抛砖引玉

先说结论

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1. 以不变应万变

• 一个相对固定的 build 环境
• 善用 cache
• 构建 本身的基础镜像

2 . 精简为美

• 缓存清理
• multi stage build
• 使用 .dockerignore 保持 context 干净
• 容器镜像环境清理

你须要的了解的参考资料

• docker storage driver: https://docs.docker.com/storage/storagedriver/
• dockerfile best practices: https://docs.docker.com/develop/develop-images/dockerfile_best-practices/
• multi-stage: https://docs.docker.com/develop/develop-images/multistage-build/

为何要优化镜像

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• 一个小镜像有什么好处: 分发更快，存储更少，加载更快。
• 镜像臃肿带来了什么问题: 存储过多，分发更慢且浪费带宽更多。

镜像的构成

• 俯瞰镜像: 就是一个删减版的操做系统。
• 侧看镜像: 由一层层的 layer 堆叠而成

那么问题来了

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1. 是否层数少的镜像, 就是一个好镜像？
2. 在企业应用中, 要怎么去规划和建设 CI中的镜像和构建 ?
3. 带集群足够大, 节点足够多的时候, 要怎么快速分发这些镜像 ?

举个例子 docker build

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• Dockerfile v1

# v1
FROM nginx:1.15-alpine

RUN echo "hello"

RUN echo "demo best practise"

ENTRYPOINT [ "/bin/sh" ]

• Dockerfile v2

# v2
FROM nginx:1.15-alpine

RUN echo "hello"

RUN echo "demo best practise 02"

ENTRYPOINT [ "/bin/sh" ]

• 1st build

全新构建

# docker build -t demo:0.0.1 .                          Sending build context to Docker daemon  2.048kB
Step 1/4 : FROM nginx:1.15-alpine
 ---> 9a2868cac230
Step 2/4 : RUN echo "hello"
 ---> Running in d301b4b3ed55
hello
Removing intermediate container d301b4b3ed55
 ---> 6dd2a7773bbc
Step 3/4 : RUN echo "demo best practise"
 ---> Running in e3084037668e
demo best practise
Removing intermediate container e3084037668e
 ---> 4588ecf9837a
Step 4/4 : ENTRYPOINT [ "/bin/sh" ]
 ---> Running in d63f460347ff
Removing intermediate container d63f460347ff
 ---> 77b52d828f21
Successfully built 77b52d828f21
Successfully tagged demo:0.0.1

• 2nd build

Dockerfile 与 1st build 彻底一致， 命令仅修改 build tag , 从 0.0.1 到 0.0.2

# docker build -t demo:0.0.2 .Sending build context to Docker daemon  4.096kB
Step 1/4 : FROM nginx:1.15-alpine
 ---> 9a2868cac230
Step 2/4 : RUN echo "hello"
 ---> Using cache
 ---> 6dd2a7773bbc
Step 3/4 : RUN echo "demo best practise"
 ---> Using cache
 ---> 4588ecf9837a
Step 4/4 : ENTRYPOINT [ "/bin/sh" ]
 ---> Using cache
 ---> 77b52d828f21
Successfully built 77b52d828f21
Successfully tagged demo:0.0.2

能够看到，

1. 每层 layer 都使用 cache (---> Using cache) ，并未从新构建。
2. 咱们能够经过 docker image ls |grep demo 看到， demo:0.0.1 与 demo:0.0.2 的 layer hash 是相同。
   因此从根本上来讲， 这两个镜像就是同一个镜像，虽然都是 build 出来的。

3rd build

此次， 咱们将第三层 RUN echo "demo best practise" 变动为 RUN echo "demo best practise 02"

docker build -t demo:0.0.3 .
Sending build context to Docker daemon  4.608kB
Step 1/4 : FROM nginx:1.15-alpine
 ---> 9a2868cac230
Step 2/4 : RUN echo "hello"
 ---> Using cache
 ---> 6dd2a7773bbc
Step 3/4 : RUN echo "demo best practise 02"
 ---> Running in c55f94e217bd
demo best practise 02Removing intermediate container c55f94e217bd
 ---> 46992ea04f49
Step 4/4 : ENTRYPOINT [ "/bin/sh" ]
 ---> Running in f176830cf445
Removing intermediate container f176830cf445
 ---> 2e2043b7f3cb
Successfully built 2e2043b7f3cb
Successfully tagged demo:0.0.3

能够看到 ，

1. 第二层仍然使用 cache
2. 可是第三层已经生成了新的 hash 了

3. 虽然第四层的操做没有变动，可是因为上层的镜像已经变化了，因此第四层自己也发生了变化。

   注意: 每层在 build 的时候都是依赖于上册 ---> Running in f176830cf445。

4th build

第四次构建， 此次使用 --no-cache 不使用缓存， 模拟在另外一台电脑上进行 build 。

# docker build -t demo:0.0.4 --no-cache .  Sending build context to Docker daemon  5.632kB
Step 1/4 : FROM nginx:1.15-alpine
 ---> 9a2868cac230
Step 2/4 : RUN echo "hello"
 ---> Running in 7ecbed95c4cdhello
Removing intermediate container 7ecbed95c4cd
 ---> a1c998781f2e
Step 3/4 : RUN echo "demo best practise 02"
 ---> Running in e90dae9440c2
demo best practise 02Removing intermediate container e90dae9440c2
 ---> 09bf3b4238b8
Step 4/4 : ENTRYPOINT [ "/bin/sh" ]
 ---> Running in 2ec19670cb14
Removing intermediate container 2ec19670cb14
 ---> 9a552fa08f73
Successfully built 9a552fa08f73
Successfully tagged demo:0.0.4

能够看到，

1. 虽然和 3rd build 使用的 Dockerfile 相同， 但因为没有缓存，每一层都是从新 build 的。
2. 虽然 demo:0.0.3 和 demo:0.0.4 在功能上是一致的。
   可是 他们的 layer 不一样， 从根本上来讲，他们是不一样的镜像。

总结

Dockerfile 之外的功夫

1. 尽可能不变的构建环境，保障 Dockerfile 在任意时间构建的时候，能够复用已生成的 缓存层
2. 更好的组织架构规划，同一组或同一技术栈的同事能够用相同的 FROM 基础层， 以复用在生产场景中的基础镜像。

Dockerfile 之内的事项

1. 须要保证， 在 Dockerfile 中，越上层的语句越稳定，越不容易变化。
2. 在执行 ADD 和 COPY 时， 尽可能不要以 文件夹 做为对象，由于文件夹中变化因子更多。尽量的将变化频发的文件放在最下层。
3. 使用 .dockerignore 忽略不须要的文件，以保证 context 的简洁。