【行云流水线实践】基于“OneBuild”方法对镜像进行快速装箱

在云原生领域，无论使用哪种编排调度平台，Kubernetes，DockerSwarm，OpenShift等，业务都需要基于镜像进行交付，我们在内部实践“Source-to-image”和链式构建，总而总结出“OneBuild”模式。

其核心思想是：一处构建，多处使用。

问题

一般，我们会使用类似Jenkins CI系统来构建镜像，以满足持续集成，持续开发，持续交付等场景。事实上，如果我们在某一方面能够提升效率或者解决镜像交付实践。

长期来看，将能够带来不少的成本收益，并且对于平台来讲，这种收益是一种可度量收益。假设我们在当前交付（git）分支中，需要fix或者feature已经release分支的，如何进行？如果在已经交付给用户的镜像中存在漏洞，需要批量交付，如何进行？为了解决这些问题，我们的团队必须重新构建镜像，并且找出基本镜像，构建过程有那些依赖关系。然后基于这些成熟的流程和规范进行快速交付。

解决方案

Docker build是大家比较常用的镜像构建方法，并且在构建中只需要声明自己的Dockerfile即可，就可以实现快速构建。但是这并不满足大型企业实践以及快速交付。

所以需要一套规范且能够直接生产的流程，帮助在云原生下进行快速交付。下面我们讲结合行云平台进行“OneBuild”方法的实践。

悬衡而知乎，没规而知圆。因此，我们在团队的流水线建立和改造的过程中，尤其注重标准化。

包括dockerfile的命名和设计，构建代码的设计。由此新项目加入时，我们只需复制，然后做小工作量的改造即可。

行云Build

行云是JDT生产效率的标准化产品，是一个比较成熟的产品。用于支撑内部研发，测试，交付的平台。

Build是行云中一个子系统，用于研发过程中的持续集成，持续测试，持续构建等任务。

团队日常开发语言主要是以golang为主，并且在上线或交付制品中，也以Docker镜像为主。并且由于大多数时间，我们必须在真实的K8S环境中运行。

所以稳定的构建平台，高效，快速的构建，对我们的日常开发和交付都是至关重要，在构建中往往需要构建多版本镜像。所以围绕行云流水线，主要就是发掘功能，适配改造。

Dockerfile标准化

接下来，我们设计的流程，将会使用上一级构建的产品，对下级镜像进行快速装箱。

Dockerfile命名

Dockerfile            # 标准版

Dockerfile.kylinv10   # kylinv10 base 版本

Dockerfile.oel22      # openeuler base 版本

下面我们继续看dockerfile中的细节。

首先是 Dockerfile

ARG ARCH

ARG BUILD_IMAGE

ARG BASE_IMAGE

FROM ${BUILD_IMAGE} as builder

ARG ARCH

ENV GOPATH=/go

COPY go.mod go.mod

COPY go.sum go.sum

COPY main.go main.go

COPY api/ api/

COPY controllers/ controllers/

COPY pkg/ pkg/

COPY vendor/ vendor/

# Build

RUN CGO_ENABLED=0 GO111MODULE=on GOOS=linux GOARCH=${ARCH} go build --mod=vendor -a -o manager main.go

ARG ARCH

ARG BASE_IMAGE

FROM ${BASE_IMAGE}

ENV PIP3_SOURCE=https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

ENV DEFAULT_FORKS=50

ENV DEFAULT_TIMEOUT=600

ENV DEFAULT_GATHER_TIMEOUT=600

ENV TZ=Asia/Shanghai

ENV PYTHONWARNINGS=ignore::UserWarning

WORKDIR /

COPY --from=builder /manager .

COPY inventory/ inventory/

COPY roles/ roles/

COPY etcd-restore.yml etcd-restore.yml

COPY facts.yml facts.yml

COPY requirements.txt requirements.txt

COPY inventory.tmpl.ini inventory.tmpl.ini

COPY ansible.cfg ansible.cfg

RUN yum -y install kde-l10n-Chinese && \

    yum -y reinstall glibc-common && \

    localedef -c -f UTF-8 -i zh_CN zh_CN.UFT-8 && \

    echo 'LANG="zh_CN.UTF-8"' > /etc/locale.conf && \

    source /etc/locale.conf && \

    yum clean all

ENV LANG=zh_CN.UTF-8

ENV LC_ALL=zh_CN.UTF-8

RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime && \

    echo $TZ > /etc/timezone && \

    yum install python3 python3-devel sshpass openssh-clients -y && \

    yum clean all && \

    /usr/bin/python3 -m pip --no-cache-dir install pip==21.3.1 -U -i $PIP3_SOURCE && \

    /usr/bin/python3 -m pip --no-cache-dir install -r requirements.txt -i $PIP3_SOURCE

USER root

ENTRYPOINT ["/manager"]

上述dockerfile中，分为两个阶段构建，第一个阶段builder构建出需要的二进制。这与正常的dockerfile相同。

唯一不同的是，我们讲构建镜像和base镜像进行了参数化，这也使得当变更构建镜像和base镜像，我们只需要在构建时控制参数即可。

再看dockerfile.kylinv10

ARG BASE_IMAGE

FROM ${BASE_IMAGE}

ENV PIP3_SOURCE=https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

ENV DEFAULT_FORKS=50

ENV LANG=en_US.UTF-8

ENV DEFAULT_TIMEOUT=600

ENV DEFAULT_GATHER_TIMEOUT=600

ENV TZ=Asia/Shanghai

ENV PYTHONWARNINGS=ignore::UserWarning

WORKDIR /

COPY --from=jdos-etcd-restore-helper:latest /manager /

COPY inventory/ inventory/

COPY roles/ roles/

COPY etcd-restore.yml etcd-restore.yml

COPY facts.yml facts.yml

COPY requirements.txt requirements.txt

COPY inventory.tmpl.ini inventory.tmpl.ini

COPY ansible.cfg ansible.cfg

RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime && \

    echo $TZ > /etc/timezone && \

    yum install python3 python3-devel python3-pip sshpass openssh-clients -y && \

    /usr/bin/python3 -m pip --no-cache-dir install pip==21.3.1 -U -i $PIP3_SOURCE && \

    /usr/bin/python3 -m pip --no-cache-dir install -r requirements.txt -i $PIP3_SOURCE

USER root

ENTRYPOINT ["/manager"]

发现了什么？在dockerfile.kylinv10中少了builder这一步，COPY --from=jdos-etcd-restore-helper:latest 是从一个指定的临时镜像中直接做了拷贝。这就直接复用了第一步dockerfile中构建出的产物。效率提升比较明显。

在dockerfile设计中，COPY是可以从一个指定的镜像中，copy指定的文件的。

再看Dockerfile.oel22

ARG BASE_IMAGE

FROM ${BASE_IMAGE}

ENV PIP3_SOURCE=https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

ENV DEFAULT_FORKS=50

ENV LANG=en_US.UTF-8

ENV DEFAULT_TIMEOUT=600

ENV DEFAULT_GATHER_TIMEOUT=600

ENV TZ=Asia/Shanghai

ENV PYTHONWARNINGS=ignore::UserWarning

WORKDIR /

COPY --from=jdos-etcd-restore-helper:latest /manager /

COPY inventory/ inventory/

COPY roles/ roles/

COPY etcd-restore.yml etcd-restore.yml

COPY facts.yml facts.yml

COPY requirements.txt requirements.txt

COPY inventory.tmpl.ini inventory.tmpl.ini

COPY ansible.cfg ansible.cfg

RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime && \

    echo $TZ > /etc/timezone && \

    yum install python3 python3-devel python3-pip sshpass openssh-clients -y && \

    /usr/bin/python3 -m pip --no-cache-dir install pip==21.3.1 -U -i $PIP3_SOURCE && \

    /usr/bin/python3 -m pip --no-cache-dir install -r requirements.txt -i $PIP3_SOURCE

USER root

ENTRYPOINT ["/manager"]

是不是与dockerfile.kylinv10的思路非常相似，事实上，这两个文件已经可以合并了（内部为了向后兼容，没有合并这两个文件）。

脚本标准化

还需要在行云流水线中将shell脚本进行固化，与dockerfile进行配合。

# 支持shell语言代码的多行输入

cd  /

sudo docker login -u $IMAGE_REPO_USER -p $IMAGE_REPO_PASSWD $(echo $IMAGE_REPO | awk -F '/' '{print $1}')

git_commit=${output.Download_Code.GIT_LAST_COMMIT_SHA1}

build_date=$(date -u +'%Y-%m-%dT%H:%M:%SZ')

image_tag="${env.GenerateNewVersion}-${git_commit:0:6}"

echo "start build image - standard"

new_image_repo="${IMAGE_REPO}"

sudo docker build -t ${new_image_repo}:${image_tag} -f Dockerfile --build-arg ARCH="amd64" . 

sudo docker login -u $IMAGE_REPO_USER -p $IMAGE_REPO_PASSWD $(echo $IMAGE_REPO | awk -F '/' '{print $1}')

sudo docker push ${new_image_repo}:${image_tag}

echo "end to build image - standard"

echo "amd64ImageName=${new_image_repo}:${image_tag}" > ./amd64_output

# 重新命名一个新镜像，供下级dockerfile进行多阶段构建时直接copy

sudo docker tag ${new_image_repo}:${image_tag} jdos-etcd-restore-helper:latest

# 条件性选择构建基于kylinv10OS的镜像

if [[ -f Dockerfile.kylinv10 ]];then

    echo "start build image - security - kylin base"

    new_image_repo="${IMAGE_REPO}-kylinv10-amd64"

    sudo docker build -t ${new_image_repo}:${image_tag} -f Dockerfile.kylinv10 --build-arg ARCH="amd64" . 

    sudo docker login -u $IMAGE_REPO_USER -p $IMAGE_REPO_PASSWD $(echo $IMAGE_REPO | awk -F '/' '{print $1}')

    sudo docker push ${new_image_repo}:${image_tag}

    echo "end to build image - security - kylin base"

    echo "amd64KylinImageName=${new_image_repo}:${image_tag}" >> ./amd64_output

fi

# 条件性选择构建基于欧拉OS的镜像

if [[ -f Dockerfile.oel22 ]];then

    echo "start build image - security - openeuler22 base"

    new_image_repo="${IMAGE_REPO}-openeuler22-amd64"

    sudo docker build -t ${new_image_repo}:${image_tag} -f Dockerfile.oel22 --build-arg ARCH="amd64" . 

    sudo docker login -u $IMAGE_REPO_USER -p $IMAGE_REPO_PASSWD $(echo $IMAGE_REPO | awk -F '/' '{print $1}')

    sudo docker push ${new_image_repo}:${image_tag}

    echo "end to build image - security - openeuler22 base"

    echo "amd64Oel22ImageName=${new_image_repo}:${image_tag}" >> ./amd64_output

fi

# 清理builder镜像，避免产生none垃圾镜像。

sudo docker rmi jdos-etcd-restore-helper:latest --force

提升

基于以上，构建时间从21min缩短至7min，构建效率提升66%。我们总结出“OneBuild”方法：即构建一次，多处使用的思路。

标准化的shell与dockerfile进行配合，能够做到一次构建，多处使用。提升了构建效率。

讨论

上述完整介绍了多个镜像构建的流程和设计规范，也说明“OneBuild”可以进行快速构建的优点。所以OneBuild的对于中大型组织或者有快速交付需求的团队来讲，是非常有帮助的。

并且对效率的提升是可以看得见的。

作者：京东科技 王晓飞

来源：京东云开发者社区 转载请注明来源