使用buildx實現Docker跨平台編譯

背景

傳統CDN價格比較昂貴，PCDN資源使用節約成本的一種思路，而市面上的盒子資源往往使用的都是ARM32和ARM64的架構，部署方式往往都是使用Docker部署，我們需要打多個鏡像來適配不同的架構。如果想要在自己的服務器上制作鏡像，往往會出現千奇百怪的問題。

構建ARM鏡像的方法主要為下面這幾種

• 在ARM設備上進行編譯（最新的Mac都是ARM64架構）
• 模擬ARM環境，可以使用QEMU實現（參考博客：https://blog.csdn.net/xiaofengxing1/article/details/105490843/）
• 交叉編譯，交叉編譯器可以編譯出另一個系統平台的可執行文件，可以參考Golang的編譯，支持的特別友好。

構建多平台的Docker鏡像

Docker 在19.03版本引入了新的插件buildx，可以實現構建多平台的Docker鏡像。

開啟buildx功能

使用19.X版本還需要進行一些配置才可以開啟，在20.X版本Docker默認開啟了buildx。下面說下19.x的開啟方法

#開啟環境變量
export DOCKER_CLI_EXPERIMENTAL=enabled
##驗證：
docker buildx version
	github.com/docker/buildx v0.6.1-docker 260d07a9a19b03df969787496419a0808a27ac61
#啟用binfmt_misc（Mac跳過）
docker run --rm --privileged docker/binfmt:66f9012c56a8316f9244ffd7622d7c21c1f6f28d
#驗證
ls  /proc/sys/fs/binfmt_misc/
	qemu-aarch64  qemu-arm  qemu-ppc64le  qemu-s390x  register  status
cat /proc/sys/fs/binfmt_misc/qemu-aarch64
  enabled
  interpreter /usr/bin/qemu-aarch64
  flags: OCF
  offset 0
  magic 7f454c460201010000000000000000000200b7
  mask ffffffffffffff00fffffffffffffffffeffff

創建並使用多平台構建器

#創建
docker buildx create --use --name mybuilder
#啟動
docker buildx inspect mybuilder --bootstrap
+] Building 18.9s (1/1) FINISHED
 => [internal] booting buildkit                                           18.9s
 => => pulling image moby/buildkit:buildx-stable-1                        18.2s
 => => creating container buildx_buildkit_mybuilder0                       0.6s
Name:   mybuilder
Driver: docker-container

Nodes:
Name:      mybuilder0
Endpoint:  unix:///var/run/docker.sock
Status:    running
Platforms: linux/arm64, linux/amd64, linux/riscv64, linux/ppc64le, linux/s390x, linux/386, linux/mips64le, linux/mips64, linux/arm/v7, linux/arm/v6

構建多平台鏡像

使用一個goalng代碼進行測試

package main

import (
	"fmt"
	"log"
	"net/http"
)

func listenServer() {
	http.Handle("/", http.HandlerFunc(lServe))
	http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

func lServe(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	log.Println("response success")
	fmt.Fprintln(w, "hello world")
}
func main() {
	listenServer()
}

Dockerfile文件

FROM golang:alpine
MAINTAINER jiangfeng
WORKDIR $GOPATH/src/test
ADD . ./
ENV GO111MODULE=on
ENV GOPROXY="https://goproxy.io"
RUN go build -o test_docker .
EXPOSE 8080
ENTRYPOINT  ["./test_docker"]

使用Docker buildx進行構建

docker buildx build -t jiangfeng2010/buildx_test --platform=linux/arm/v7,linux/arm64,linux/amd64 . --push

過程如下：

如果只是想保留到本地，可以使用如下命令

docker buildx build -t jiangfeng2010/buildx_test --platform=linux/arm64 -o type=docker .

查看鏡像digests：

docker buildx imagetools inspect jiangfeng2010/buildx_test
Name:      docker.io/jiangfeng2010/buildx_test:latest
MediaType: application/vnd.docker.distribution.manifest.list.v2+json
Digest:    sha256:49ec85eb495d740b3fa9dae75fb22616c4f6484a019f97ad8e1c56eb9e888469

Manifests:
  Name:      docker.io/jiangfeng2010/buildx_test:latest@sha256:ee3d8adecd00615a14d25499344981c462c1da1d87e34f48f2215a9a628c502e
  MediaType: application/vnd.docker.distribution.manifest.v2+json
  Platform:  linux/arm/v7

  Name:      docker.io/jiangfeng2010/buildx_test:latest@sha256:c5600c69cc83ea4204b8717a58fc4cb107ebaab9cc42c480041f7f3bc68de11e
  MediaType: application/vnd.docker.distribution.manifest.v2+json
  Platform:  linux/arm64

  Name:      docker.io/jiangfeng2010/buildx_test:latest@sha256:8a27ba2ad897f7857dff83df617aac8c6ce2185d9d327f1342dc7d8a659c0642
  MediaType: application/vnd.docker.distribution.manifest.v2+json
  Platform:  linux/amd64

問題與思考

1.針對不同的架構，我們往往使用的是不同的基礎鏡像，比如制作ARM32的設備，我們一般會使用arm32v7/debian,在arm64的設備上，我們使用的是arm64v8/debian:10，其實使用buildx的時候只是交叉編譯的某一個架構的專屬鏡像，改如何解決這個問題，一鍵打包多平台的鏡像。

2.傳統的盒子資源內存都是十分寶貴的，虛盒資源也希望鏡像越小越好，以上面做的測試為例，鏡像達到了驚人的300M，這會導致部分盒子跑步起來的情況，如何能把鏡像做到50M以內。