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好好学Docker:基于Docker buildx构建多平台镜像

1. Docker buildx 是什么?

Docker buildx 是 Docker 官方维护的一个 CLI 插件,它基于 BuildKit 引擎,提供了不同于 docker build 的更多功能,
buildx的一个关键特性是可以同时为不同的硬件架构构建并输出镜像,使得我们可以很容易地交叉构建镜像。比如,我们可以在 AMD64 的机器上构建 ARM64 架构的镜像,这对于软件的跨平台支持非常有用。

Docker buildx 支持的平台主要包括以下几种:

  • Linux:包括多种 CPU 架构和操作系统,如 x86_64、ARM、IBM Power、IBM Z 等。
  • Windows:包括多种 CPU 架构和操作系统,如 x86_64、ARM64 等。
  • macOS:支持 Intel、Apple M1 架构。

在本文中,我们将学习 Docker buildx 工具,并基于它构建多平台镜像。

参考文档:

2. Docker buildx builder是什么?

单纯的 Docker builder,一般是指执行 Docker 镜像构建任务的一个实体或者进程。

在 Docker buildx 工具中,builder 指的是进行镜像构建的一个实例或环境。

builder 实例的特性:

  • 它可以被配置为支持跨多种平台的构建,如 linux/amd64linux/arm64 等。
  • 每个 builder 实例可以使用不同的驱动程序,Docker buildx 默认支持两种类型的驱动:dockerdocker-container
  • 它允许我们定义构建环境的不同方面,比如资源限制、构建缓存存储位置等。
  • builder 实例可以是本地的,也可以被配置为分布式,由多个节点组成,以便分布式地执行构建任务。

builder 实例常用命令:

  • docker buildx ls:查看 builer 实例列表
  • docker buildx inspect:检查当前 builder 实例的详细信息,如果想查看特定的 builder,可以将其名称作为参数传入命令
  • docker buildx use:切换到一个指定的 builder 实例,让后续的 docker buildx 命令使用该实例
  • docker buildx create:创建新的 builder 实例
  • docker buildx update:修改 builder 实例配置
  • docker buildx rm:删除一个 builder 实例

builder 常用配置:

  • 平台:指定 builder 可以为哪些操作系统和架构对组合来构建镜像。例如 linux/amd64linux/arm64windows/amd64 等。
  • 环境变量:为 builder 实例设定环境变量,这些变量在构建过程中可用。
  • 构建选项:例如构建缓存的位置、构建输出的位置、是否使用 BuildKit 功能等。
  • 节点:在使用 docker-container 驱动时,我们可以添加多个节点,这些节点可以扩展 builder 的构建能力。
  • 驱动选项:指定构建使用的驱动和配置,例如 image 驱动或者 docker-container 驱动的细节配置,包括使用的网络模式等。

3. 配置 Docker buildx 环境

1、确保 Docker 版本不低于 19.03,才能使用 buildx

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docker --version

2、检查 buildx 插件

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docker buildx version

通过apt或者yum等包管理方式安装的Docker,默认是带有 buildx 插件的。

如果我们使用的 Docker 版本中没有包含 buildx,或者想要安装最新版本的 buildx,可以访问 github - docker/buildx 获取安装指南。

3、安装 buildx 插件

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wget https://github.com/docker/buildx/releases/download/v0.14.0/buildx-v0.14.0.linux-amd64
chmod a+x buildx-v0.14.0.linux-amd64
mkdir -p /usr/libexec/docker/cli-plugins
mv buildx-v0.14.0.linux-amd64 /usr/libexec/docker/cli-plugins/docker-buildx

更多系统适用的 buildx 版本,可以访问github - buildx releases页面获取。

4、启用实验性功能
为了构建多平台镜像,需要确保 Docker 的实验性功能被启用,因为 buildx 依赖这些功能。
我们可以通过修改 Docker 配置文件(通常位于 ~/.docker/config.json)来启用实验功能。

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{
"experimental": "enabled"
}

4. 支持多平台构建的 builder 实例

buildx 有一个默认的 builder,但是这个builder不支持多平台构建。因此,我们需要创建一个支持多平台构建的 builder 实例。

1、查看 builder

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docker buildx ls

2、创建一个支持多平台构建的 builder 实例,并切换到新的builder

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docker buildx create --name mybuilder --driver docker-container --use

注意:使用docker-container driver才支持多平台构建。

3、查看 builder 详情并初始化

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docker buildx inspect --bootstrap

4、切换builder

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docker buildx use default
docker buildx use mybuilder

5、查看builder详情

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docker buildx inspect mybuilder

5. 构建多平台的镜像

1、查看基础镜像的多平台镜像

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docker buildx imagetools inspect busybox:1.34

2、编写 Dockerfile

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FROM busybox:1.34

3、构建多平台镜像

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docker buildx build --platform linux/amd64,linux/arm64,linux/arm/v7  -t voidking/busybox:1.34 .

出现警告:WARNING: No output specified with docker-container driver. Build result will only remain in the build cache. To push result image into registry use –push or to load image into docker use –load

这个命令将会为 amd64、arm64 和 arm/v7 架构构建镜像,但是,构建后的镜像通过 docker images 是看不到的,只会存在BuildKit 的构建缓存中,也就是说-t参数是无效的。

想要看到构建出的镜像,有两个办法:
方法一:使用--push参数直接上传到镜像仓库

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docker buildx build --platform linux/amd64,linux/arm64,linux/arm/v7  -t voidking/busybox:1.34 --push .
docker buildx imagetools inspect voidking/busybox:1.34

方法二:使用--load参数,一次只构建一个平台的镜像

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docker buildx build --platform linux/arm64  -t voidking/busybox:1.34 --load .
docker inspect voidking/busybox:1.34

6. 后记

构建出的镜像,并不确保一定可用。可以使用像 QEMU 这样的模拟器,或者实际的硬件设备来测试构建的容器镜像。

  • 本文作者: 好好学习的郝
  • 原文链接: https://www.voidking.com/dev-docker-buildx/
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