Docker镜像优化:如何从1.16GB优化到22.4MB


Docker是软件开发者和系统管理员用容器构建、运行和共享应用程序的平台。一个容器是一个运行在隔离环境中、拥有自己的文件系统上的进程;这个文件系统是使用Docker镜像构建的。镜像文件包括运行应用程序所需的一切(编译后的代码、依赖关系、库等)。镜像可以使用一个名为Dockerfile的文件来定义

术语Docker化(dockerization)或者容器化(containerization)通常用于定义创建Docker容器的过程。

容器之所以流行,是因为它们具有以下一些特点:
  • 灵活:即使是最复杂的应用也可以被容器化。
  • 轻量级:容器共享主机内核,使其比虚拟机更高效。
  • 可移植:可在本地编译并在任何地方运行。
  • 松耦合:容器各自是独立封装的,允许一个容器被替换或升级而不影响、中断其他容器。
  • 安全:容器采用积极的限制和隔离策略,不需要用户进行任何配置。


在本篇文章中,我将专注于优化Docker镜像以实现轻量级。

让我们从一个例子开始:在这个例子中,我们构建了一个React应用程序,我们想要将其Docker化。运行npx命令并创建Dockerfile后,我们的文件结构就像图1一样。
npx create-react-app app --template typescript

01.png

图1 文件结构

如果我们构建一个基础的Dockerfile,我们会得到一个如下所示的1.16GB的Docker镜像:
FROM node:10

WORKDIR /app
COPY app /app
RUN npm install -g webserver.local
RUN npm install && npm run build

EXPOSE 3000
CMD webserver.local -d ./build

02.png

图2 镜像的初始大小为1.16GB

初次优化:使用轻量级的基础镜像

Docker Hub(公共Docker仓库)中,有多个镜像可供下载,每个镜像都有不同的特点和大小。

通常情况下,基于AlpineBusyBox的镜像与基于Ubuntu等其他Linux发行版的镜像相比,体积极小。这是因为Alpine和其他的镜像已经被优化,包含了最少的但必要的软件包。在下图中,你可以看到Ubuntu、Alpine、Node和基于Alpine的Node基础镜像大小的对比。
03.png

图3 不同大小的基础镜像

通过修改Dockerfile,使用Alpine作为基础镜像,最后我们的镜像大小是330MB:
FROM node:10-alpine

WORKDIR /app
COPY app /app
RUN npm install -g webserver.local
RUN npm install && npm run build

EXPOSE 3000
CMD webserver.local -d ./build

04.png

图4 镜像优化后大小是330MB

第二次优化:使用多阶段构建

通过多阶段构建,我们可以在Dockerfile中使用多个基础镜像,并将工件、配置文件等从一个阶段复制到另一个阶段,这样我们就可以丢弃不需要的东西。

在这个例子中,我们部署React应用需要的是编译后的代码,我们不需要源文件,也不需要node_modules目录,也不需要package.json等。

通过将Dockerfile改成下面这样,我们的镜像最终大小为91.5 MB。值得注意的是,上一阶段的镜像(第1-4行)不会自动删除,Docker会将其保存在缓存中,以便我们在另一个构建中使用相同阶段时运行速度更快,所以必须手动删除。
FROM node:10-alpine AS build
WORKDIR /app
COPY app /app
RUN npm install && npm run build

FROM node:10-alpine
WORKDIR /app
RUN npm install -g webserver.local
COPY --from=build /app/build ./build
EXPOSE 3000
CMD webserver.local -d ./build

05.png

图5 在第二次优化以后镜像的大小是91.5MB

现在,我们有一个Docker文件,其中定义有两个阶段:在第一个阶段,我们编译项目。在第二个阶段,我们将应用程序部署在Web服务器上。然而,Node容器并不是服务静态资源(HTML、CSS和JavaScript文件、图片等)的最佳选择,最佳的选择是使用像NginxApache这样的服务器。在这种情况下,我选择使用Nginx。

通过将Docker文件改成下面这样,我们的镜像最终大小为22.4 MB。如果我们运行这个容器,我们可以看到这个应用能够正常工作(图7)。
FROM node:10-alpine AS build
WORKDIR /app
COPY app /app
RUN npm install && npm run build

FROM nginx:stable-alpine
COPY --from=build /app/build /usr/share/nginx/html
EXPOSE 80
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

06.png

图6 在第三次优化以后镜像大小为22.4MB7

07.png

图7 执行容器的最终结果

参考



原文链接:Docker Image Optimization: from 1.16GB to 22.4MB(翻译:小灰灰)

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