精簡Docker鏡像的方法有哪些

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這篇文章主要為大家展示了“精簡 Docker 鏡像的方法有哪些”，內容簡而易懂，條理清晰，希望能夠幫助大家解決疑惑，下面讓丸趣 TV 小編帶領大家一起研究并學習一下“精簡 Docker 鏡像的方法有哪些”這篇文章吧。

精簡 Docker 鏡像大小的必要性

Docker 鏡像由很多鏡像層（Layers）組成（最多 127 層），鏡像層依賴于一系列的底層技術，比如文件系統 (filesystems)、寫時復制(copy-on-write)、聯合掛載(union mounts) 等技術，你可以查看 Docker 社區文檔以了解更多有關 Docker 存儲驅動的內容，這里就不再贅述技術細節。總的來說，Dockerfile 中的每條指令都會創建一個鏡像層，繼而會增加整體鏡像的尺寸。

下面是精簡 Docker 鏡像尺寸的好處：

1、減少構建時間

2、減少磁盤使用量

3、減少下載時間

4、因為包含文件少，攻擊面減小，提高了安全性

5、提高部署速度

五點建議減小 Docker 鏡像尺寸

優化基礎鏡像

優化基礎鏡像的方法就是選用合適的更小的基礎鏡像，常用的 Linux 系統鏡像一般有 Ubuntu、CentOs、Alpine，其中 Alpine 更推薦使用。大小對比如下：

lynzabo@ubuntu ~/s docker images
REPOSITORY        TAG             IMAGE ID            CREATED             SIZE
ubuntu            latest        74f8760a2a8b        8 days ago          82.4MB
alpine            latest        11cd0b38bc3c        2 weeks ago         4.41MB
centos              7           49f7960eb7e4        7 weeks ago         200MB
debian            latest        3bbb526d2608        8 days ago          101MB
lynzabo@ubuntu ~/s

Alpine 是一個高度精簡又包含了基本工具的輕量級 Linux 發行版，基礎鏡像只有 4.41M，各開發語言和框架都有基于 Alpine 制作的基礎鏡像，強烈推薦使用它。

查看上面的鏡像尺寸對比結果，你會發現最小的鏡像也有 4.41M，那么有辦法構建更小的鏡像嗎？答案是肯定的，例如 gcr.io/google_containers/pause-amd64:3.1 鏡像僅有 742KB。為什么這個鏡像能這么小？在為大家解密之前，再推薦兩個基礎鏡像：

scratch 鏡像

scratch 是一個空鏡像，只能用于構建其他鏡像，比如你要運行一個包含所有依賴的二進制文件，如 Golang 程序，可以直接使用 scratch 作為基礎鏡像。現在給大家展示一下上文提到的 Google pause 鏡像 Dockerfile：

FROM scratch
ARG ARCH
ADD bin/pause-${ARCH} /pause
ENTRYPOINT [/pause]

Google pause 鏡像使用了 scratch 作為基礎鏡像，這個鏡像本身是不占空間的，使用它構建的鏡像大小幾乎和二進制文件本身一樣大，所以鏡像非常小。當然在我們的 Golang 程序中也會使用。對于一些 Golang/ C 程序，可能會依賴一些動態庫，你可以使用自動提取動態庫工具，比如 ldd、linuxdeployqt 等提取所有動態庫，然后將二進制文件和依賴動態庫一起打包到鏡像中。

busybox 鏡像

scratch 是個空鏡像，如果希望鏡像里可以包含一些常用的 Linux 工具，busybox 鏡像是個不錯選擇，鏡像本身只有 1.16M，非常便于構建小鏡像。

串聯 Dockerfile 指令

大家在定義 Dockerfile 時，如果太多的使用 RUN 指令，經常會導致鏡像有特別多的層，鏡像很臃腫，而且甚至會碰到超出最大層數（127 層）限制的問題，遵循 Dockerfile 最佳實踐，我們應該把多個命令串聯合并為一個 RUN（通過運算符和 / 來實現），每一個 RUN 要精心設計，確保安裝構建最后進行清理，這樣才可以降低鏡像體積，以及最大化的利用構建緩存。

下面是一個優化前 Dockerfile：

FROM ubuntu ENV VER 3.0.0 ENV TARBALL http://download.redis.io/releases/redis-$VER.tar.gz # == Install curl and helper tools... RUN apt-get update RUN apt-get install -y curl make gcc # == Download, compile, and install... RUN curl -L $TARBALL | tar zxv WORKDIR redis-$VER RUN make RUN make install #... # == Clean up... WORKDIR / RUN apt-get remove -y --auto-remove curl make gcc RUN apt-get clean RUN rm -rf /var/lib/apt/lists/* /redis-$VER #... CMD [redis-server]

構建鏡像，名稱叫 test/test:0.1。

我們對 Dockerfile 做優化，優化后 Dockerfile：

FROM ubuntu ENV VER 3.0.0 ENV TARBALL http://download.redis.io/releases/redis-$VER.tar.gz RUN echo == Install curl and helper tools... \ apt-get update \ apt-get install -y curl make gcc \ echo == Download, compile, and install... \ curl -L $TARBALL | tar zxv \ cd redis-$VER \ make \ make install \ echo == Clean up... \ apt-get remove -y --auto-remove curl make gcc \ apt-get clean \ rm -rf /var/lib/apt/lists/* /redis-$VER #... CMD [redis-server]

構建鏡像，名稱叫 test/test:0.2。

對比兩個鏡像大小：

root@k8s-master:/tmp/iops# docker images
REPOSITORY       TAG           IMAGE ID            CREATED             SIZE
test/test        0.2         58468c0222ed        2 minutes ago       98.1MB
test/test        0.1         e496cf7243f2        6 minutes ago       307MB
root@k8s-master:/tmp/iops#

可以看到，將多條 RUN 命令串聯起來構建的鏡像大小是每條命令分別 RUN 的三分之一。

提示：為了應對鏡像中存在太多鏡像層，Docker 1.13 版本以后，提供了一個壓扁鏡像功能，即將 Dockerfile 中所有的操作壓縮為一層。這個特性還處于實驗階段，Docker 默認沒有開啟，如果要開啟，需要在啟動 Docker 時添加 -experimental 選項，并在 Docker build 構建鏡像時候添加 –squash。我們不推薦使用這個辦法，請在撰寫 Dockerfile 時遵循最佳實踐編寫，不要試圖用這種辦法去壓縮鏡像。

使用多階段構建

Dockerfile 中每條指令都會為鏡像增加一個鏡像層，并且你需要在移動到下一個鏡像層之前清理不需要的組件。實際上，有一個 Dockerfile 用于開發（其中包含構建應用程序所需的所有內容）以及一個用于生產的瘦客戶端，它只包含你的應用程序以及運行它所需的內容。這被稱為“建造者模式”。Docker 17.05.0-ce 版本以后支持多階段構建。使用多階段構建，你可以在 Dockerfile 中使用多個 FROM 語句，每條 FROM 指令可以使用不同的基礎鏡像，這樣您可以選擇性地將服務組件從一個階段 COPY 到另一個階段，在最終鏡像中只保留需要的內容。

下面是一個使用 COPY –from 和 FROM … AS … 的 Dockerfile：

# Compile FROM golang:1.9.0 AS builder WORKDIR /go/src/v9.git...com/.../k8s-monitor COPY . . WORKDIR /go/src/v9.git...com/.../k8s-monitor RUN make build RUN mv k8s-monitor /root # Package # Use scratch image FROM scratch WORKDIR /root/ COPY --from=builder /root . EXPOSE 8080 CMD [/root/k8s-monitor]

構建鏡像，你會發現生成的鏡像只有上面 COPY 指令指定的內容，鏡像大小只有 2M。這樣在以前使用兩個 Dockerfile（一個 Dockerfile 用于開發和一個用于生產的瘦客戶端），現在使用多階段構建就可以搞定。

構建業務服務鏡像技巧

Docker 在 build 鏡像的時候，如果某個命令相關的內容沒有變化，會使用上一次緩存（cache）的文件層，在構建業務鏡像的時候可以注意下面兩點：

1、不變或者變化很少的體積較大的依賴庫和經常修改的自有代碼分開；

2、因為 cache 緩存在運行 Docker build 命令的本地機器上，建議固定使用某臺機器來進行 Docker build，以便利用 cache。

下面是構建 Spring Boot 應用鏡像的例子，用來說明如何分層。其他類型的應用，比如 Java WAR 包，Nodejs 的 npm 模塊等，可以采取類似的方式。

1、在 Dockerfile 所在目錄，解壓縮 maven 生成的 jar 包

$ unzip  path-to-app-jar .jar -d app

2、Dockerfile 我們把應用的內容分成 4 個部分 COPY 到鏡像里面：其中前面 3 個基本不變，第 4 個是經常變化的自有代碼。最后一行是解壓縮后，啟動 spring boot 應用的方式。

FROM openjdk:8-jre-alpine LABEL maintainer opl-xws@xiaomi.com COPY app/BOOT-INF/lib/ /app/BOOT-INF/lib/ COPY app/org /app/org COPY app/META-INF /app/META-INF COPY app/BOOT-INF/classes /app/BOOT-INF/classes EXPOSE 8080 CMD [/usr/bin/java , -cp , /app , org.springframework.boot.loader.JarLauncher]

這樣在構建鏡像時候可大大提高構建速度。

其他優化辦法

當然，除了以上 4 類辦法外，還有其他優化辦法可以精簡鏡像；

1. RUN 命令中執行 apt、apk 或者 yum 類工具技巧

如果在 RUN 命令中執行 apt、apk 或者 yum 類工具，可以借助這些工具提供的一些小技巧來減少鏡像層數量及鏡像大小。舉幾個例子：

（1）在執行 apt-get install -y 時增加選項—?no-install-recommends ，可以不用安裝建議性（非必須）的依賴，也可以在執行 apk add 時添加選項 –no-cache 達到同樣效果；

（2）執行 yum install -y 時候，可以同時安裝多個工具，比如 yum install -y gcc gcc-c++ make …。將所有 yum install 任務放在一條 RUN 命令上執行，從而減少鏡像層的數量；

（3）組件的安裝和清理要串聯在一條指令里面，如 apk –update add php7 rm -rf /var/cache/apk/* ，因為 Dockerfile 的每條指令都會產生一個文件層，如果將 apk add … 和 rm -rf … 命令分開，清理無法減小 apk 命令產生的文件層的大小。Ubuntu 或 Debian 可以使用 rm -rf /**var**/lib/apt/lists/* 清理鏡像中緩存文件；CentOS 等系統使用 yum clean all 命令清理。

2. 壓縮鏡像

Docker 自帶的一些命令還能協助壓縮鏡像，比如 export 和 import

$ docker run -d test/test:0.2
$ docker export 747dc0e72d13 | docker import - test/test:0.3

使用這種方式需要先將容器運行起來，而且這個過程中會丟失鏡像原有的一些信息，比如：導出端口，環境變量，默認指令。

查看這兩個鏡像 history 信息，如下，可以看到 test/test:0.3 丟失了所有的鏡像層信息：

root@k8s-master:/tmp/iops# docker history test/test:0.3
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6fb3f00b7a72        15 seconds ago                          84.7MB              Imported from -
root@k8s-master:/tmp/iops# docker history test/test:0.2
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58468c0222ed        2 hours ago         /bin/sh -c #(nop)  CMD [redis-server]         0B      
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 missing           8 days ago          /bin/sh -c #(nop) ADD file:5fabb77ea8d61e02d…   82.4MB  
root@k8s-master:/tmp/iops#

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正文完