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原来谷歌是这样构建 Docker 镜像的!

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来自微信公众号:JFrog杰蛙DevOps
作者:王青
Matthew Moore 是谷歌公司的资深工程师,专注于谷歌 Docker 技术的应用,他是在谷歌最早落地 Docker 技术团队的核心成员。本次演讲他为大家介绍了谷歌使用 Docker 技术的心得。

虚拟机的问题
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最初,大家都使用虚拟机作为软件的运行环境,对外提供服务。为了在虚拟机上运行你的 Service,你不得不运行一大堆程序:

  • 系统进程
  • SSH
  • 安装
  • Agent
  • 安装
  • Bash
  • 安装一大堆 libs

其实,你仅仅只是想让你的 Service 运行起来,但你不得不维护一个40GB的虚拟机。

然后你开始试用 Docker
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开始试用 Docker,你毫不犹豫选择了和之前虚拟机一样的镜像:Ubuntu 1404, 将之前的虚机的内容复制到了 Docker 镜像,安装了一堆软件,最后发现你的 Docker 镜像有8GB。

谷歌的 Docker 镜像构建实践

找到最小的基础镜像
Alpine Linux 是基于musl 和 BusyBox 的操作系统,目的是为了为用户提供更高效的资源使用效率。它的特性是体积小,最小的 Alpine Linux 体积可以只有5MB。谷歌某些团队使用 Alpine Linux 作为 Docker Build 的基础镜像。

目的:仅仅为了运行 Service
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谷歌认为,为了运行一个 Service,并不需要将那些无关联的包,程序打包到容器里,换句话说,Docker 镜像里只留下需要用到的,其他的都删除,从而得到一个最小的镜像。这需要考虑以下几点:

  1. 程序编译后的二进制文件(从 Artifactory 获取)
  2. 程序的所有依赖(从 Artifactory 获取)
  3. 程序语言的运行时(libc,JRE,node,…)
  4. 任何程序和 Kernel 之间的中间件

其实这一切的信息,构建工具都已经知道。
谷歌的构建工具 Bazel
介绍 Bazel 之前,先介绍下谷歌的开发模式,对于服务器端代码库,谷歌的开发流程如下:

  1. 所有的服务器端代码库都在一个巨大的版本控制系统里
  2. 每个人都用 Bazel 构建软件
  3. 不同的组负责源码树的不同部分,所有的组件都是作为BUILD 目标来用
  4. 分支主要是用来管理发布,所以每个人都在最新版本上开发软件

Bazel(https://bazel.build/)是 Google 内部用来构建自己的服务器端软件的工具。目前变成谷歌公司贡献的一个开源项目,目的是帮助开发者将软件的构建和测试变得更快,更可靠。
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从上图可以看到,Bazel 有 WORDSPACE 的概念,WORDSPACE 文件用来准备 Docker 镜像构建所依赖的所有材料和来源。BUILD 文件用来告诉 Bazel 这个镜像应该使用什么命令进行构建,以及如何构建,如何测试。

使用 Bazel 的声明式语言: WORKSPACE 和 BUILD,开发者可以用文件描述整个构建和部署的环境。谷歌使用 Bazel 进行 Docker 的构建已经很多年,它为谷歌带来以下收益:

  1. 支持跨平台构建,分布式缓存,优化依赖解析,并行构建,增量构建。
  2. 支持多语言(Java, C++, Android, iOS, Go等等)。
  3. 跨平台。
  4. 水平扩展和自定义扩展。

Bazel 是以下理念的奠基石:由于 Bazel 需要所有的依赖都被完整地指定,我们可以预测改动影响了哪些程序和测试,并在提交前执行他们。

谷歌提供的 Distroless 镜像构建文件
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Distroless (https://github.com/GoogleCloudPlatform/distroless) 是谷歌内部使用的镜像构建文件,包括 Java 镜像,Node,Python 等镜像构建文件,Distroless 仅仅只包含运行服务所需要的最小镜像,不包含包管理工具,shell 命令行等其他功能。

为什么你需要这些镜像?这些镜像是谷歌和其他大公司的最佳实践的产物,经过了漏洞扫描,镜像会持续更新,保持安全性。

如何使用?Distroless 提供的构建镜像的 BUILD 文件,通过 Bazel 可以直接进行构建。
总结
谷歌为大家介绍了内部如何解决镜像过大的问题,以及进行大规模并发构建,测试所用到的构建工具 Bazel,并且开源了 Docker 镜像构建文件 Distroless 项目。如果你认为你的镜像也存在体积太大的问题,可以参考谷歌的实践,体验他们的工具。

参考文献:
https://www.bazel.build/
https://github.com/GoogleCloudPlatform/distroless


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