微容器：更小的，更轻便的Docker容器

ttyr0957 9年前

【编者的话】本文介绍了微容器的概念和好处，并用一些例子介绍了如何构建微镜像，从scratch到Alpine Linux，并推荐了一些已有的基础微镜像，方便为几乎所有主流语言的应用构建微镜像。本文也指出了构建微镜像的基本原理：将构建时依赖和运行时依赖分开，构建时所用的镜像包含所有构建所用的工具，它可以比较大，但运行时的基础镜像应该仅包含运行时依赖。使用微容器，no going back！

Docker 使你能把你的应用和应用的依赖打包到一个良好的自包含镜像中。然后你可以用该那个镜像来在容器中运行你的应用。问题是，你通常也打包了一些你可能不需要比你需要的更多的东西，最终座椅最重你得到了一个巨大的镜像和巨大的容器。大多数开始使用Docker的人会使用Docker的官方仓库作为他们的语言的选择，但是不幸的是，如果你使用官方镜像，你会得到一个巨大的镜像，而本来你可以得到一个小镜像的。你并不需要和这些官方镜像中一起的许多复杂的东西。例如，如果你使用官方的Node镜像构建一个你的应用的Node的镜像，它至少有643MB大，因为这是官方Node镜像的大小。

我构建了一个简单的Hello World Node 应用，在官方Node镜像上构建，它的大小是644MB。

这太大了！我的应用加上依赖也不超过1MB，Node.js的运行时大概20MB，那是什么占据了剩下的620MB？我们应该能做得更好。

什么是微容器？

一个微容器仅包含OS库和运行应用所需要的语言依赖以及应用本身。其他都不需要。

与其包含所有，不如仅包含最基本的，在需要的时候添加依赖。

以上面的Node应用为例，使用一个小的基础镜像，然后安装核心的部分，即Node.js和它的依赖，它只有29MB，小了22倍（见下图）！

如果你想，现在试试运行这两个镜像，docker run –rm -p 8080:8080 treeder/tiny-node:fat 然后 docker run –rm -p 8080:8080 treeder/tiny-node:latest。完全一样的应用，而大小大不相同。

为什么微容器很棒？

有许多使用微容器的好处：

大小 —— 微容器很小。像上面展示的，没有改变任何代码，镜像大小减少了22倍。
快速/简单的发布 —— 因为镜像非常小，可以更快地从 Docker registry（例如 Docker Hub）下载镜像，因而可以更快地发布到不同的机器。
提高安全性 —— 更少的代码和程序在容器中意味着更小的攻击面。基础OS就更安全（详见下文）。

这些好处和Unikernels的好处类似，没有任何缺点。

如何构建微容器

所有Docker镜像的基础镜像是scratch镜像。它本质上什么都没有。听起来它好像没什么无用，但是你可以用它创建你的应用的最小可能镜像，如果你把你的应用编译为一个没有依赖的静态二进制文件，像Go或C那样。例如，我的treeder/static-go 镜像包含了一个Go的Web应用，则整个镜像（包括我的应用）是5MB。

这是关于如何得到尽可能小的镜像：scratch镜像+你的应用的二进制文件。

然而并不是所有人都是用Go，所以你可能有更多的依赖，并且你需要比scratch镜像要多一些的东西。关于Alpine Linux，我不会枯燥地告诉你关于它的细节，但是他们的广告语说出了全部：“Alpine Linux是一个面向安全的，轻量的Linux发行版，基于musl libc和busybox。” 你可以在这里得到详细说明，但是我们这篇文章最关心的是“轻量”的部分。基础的Alpine镜像只有5MB。

现在我们有一个非常好的OS作为一个基础镜像，它有一个很好的包管理系统来添加我们的依赖。对于我们的简单的Node应用而言，我们只需要Node自己，所以我们可以只添加Node包。我们的Dockerfile看起来像这样：

FROM alpine  RUN apk update && apk upgrade  RUN apk add nodejs

简单而整洁。现在我们只在镜像中有Node和Node的依赖。
现在为了添加我们的代码到镜像中，只需要在我们的Dockerfile中添加几行：

FROM alpine  RUN apk update && apk upgrade  RUN apk add nodejs  WORKDIR /app  ADD . /app  ENTRYPOINT [ "node", "server.js" ]

你可以获得示例代码并且在这里查看完整的构建指导。

同样的规则适用于所有其他的语言。

适用于所有语言的基础镜像

幸运的是，我们已经构建了一个适用所有主要语言的基础镜像，你可以在这里找到它们： https://github.com/iron-io/dockers。

它们有一些优化来使它们尽可能的小，并且我们会定期更新，使用基础镜像使得它们比起你自己来更好。通过使用Iron.io的基础镜像，上面Node应用的Dockerfile变成这样：

FROM iron/node  WORKDIR /app  ADD . /app  ENTRYPOINT [ "node", "server.js" ]

另外，对于每一种其他语言，我们构建了两个版本的这种镜像，一个用于构建，另一个用于运行。用于构建的镜像有所有的构建工具在其中，所以可能比运行时要更大。

例如，为了构建Node的依赖，你要像这样使用iron/node:dev：

docker run --rm -v "$PWD":/app -w /app iron/node:dev npm install

然后在你的Dockerfile中使用iron/node然后运行它：

docker run --rm -it -p 8080:8080 -v "$PWD":/app -w /app iron/node node server.js

上述方法同样适用于其他语言，但是你需要使用它们自己的build/vendor/run的指令。

如果你想要一个语言的不同版本，你可以改变tag，例如你可以使用iron/node:4.1或者iron/node:0.12。你可以在Docker Hub上找到每个语言的所有的版本tag。例如Node的tag在这里： https://hub.docker.com/r/iron/node/tags/。你可以在iron-io/dockers的项目里找到所有其他Docker Hub tags的链接。

如何为所有的语言构建和打包

这可能没那么幸运了，但是我们有一些例子可以让大多数主流语言使用上面的基础镜像： https://github.com/iron-io/dockerworker。

你可以看看那个项目中的每个语言的README，它会指引你如何构建你的依赖，测试你的代码，构建一个小的Docker镜像和测试镜像。

没有回头

读完本文之后，你应该可以为你的应用创建只包含运行应用所需要的东西的Docker镜像。容器本质是一个镜像的实例，所以一旦你开始用你的镜像来运行容器，你就进入了微容器的世界。没有（理由）回头。

刚使用了你的“小镜像”技术在我的一个golang项目上，很棒！感谢这篇伟大的文章。竟然令人震惊地减小到5mb。 —— Harlow Ward @ Clearbit

原文链接：Microcontainers – Tiny, Portable Docker Containers （翻译：陈光审校：高婧雅）