上一期我们介绍了几种常见的构建镜像方式，并给出了功能对比、决策树等作为选型参考。本期我们将演示如何使用 Alpine 构建一个 Redis 镜像。

Alpine 系统使用 apk 包管理工具，文中相关 apk 使用技巧不再赘述。
我们将构建镜像 Dockerfile 中的几个部分单独讲解，最后提供一个完整的 Demo。重点在如何使用 Alpine，Redis 镜像构建步骤此文不详细介绍。

文章大纲：

  1. 更换镜像源
  2. 构建镜像所需软件
  3. 启动服务
  4. 调整时区
  5. 包含 1- 4 的完整镜像构建 Demo

更换镜像源

首先，为了在本地更流畅的部署，可以更换更流畅的镜像源。我们这里将 apk 的软件包镜像源修改为中科大镜像源。

RUN sed -i 's/dl-cdn.alpinelinux.org/mirrors.ustc.edu.cn/g' /etc/apk/repositories

构建镜像所需软件

构建镜像时，只一些只有构建时才需要的文件/软件。比如 gcc 只有编译时候才会用到；wget 用于下载文件；传统 yum/apt 需要用完后手动卸载软件和依赖，还要自己清理临时文件。而 Alpine 的 apk 可以用起来更方便。

  • –no-cache:不使用缓存目录缓存，装完也不保留缓存。
  • –virtual .build-deps:不真实安装，将软件安装到虚拟包 .build-deps 中，方便 del 时一口气卸载所有包。
  • –no-network:不使用网络。
RUNset-eux; \\apk add --no-cache --virtual .build-deps \coreutils \wget \dpkg-dev dpkg \gcc \linux-headers \make\musl-dev \openssl-dev ;\    #########################################    #    #  构建部分    #    #########################################apk del --no-network .build-deps;

启动服务

通常我们启动镜像前需要使用 shell 调整下启动状态，做准备。比如：生成配置文件，检查路径挂载等等。然后再拉起服务，但会遇到两个问题：

  1. 普通用户权限不够，必须启动 root ，但使用 root 启动服务又不安全。
  2. 使用 shell 启动进程会导致 shell 进程本身 PID 为 1。而我们所启动服务 PID 不是 1，这就会导致服务本身接收不到 SIGTERM 信号而正常关闭。

解决方案

  1. 使用su-exec 指定特定权限。
    • 这需要使用 apk 命令安装，下面有示例。
    • 需要提前创建好相应账号。
  2. 使用 exec 命令将启动的服务进程替换当前进程，从而将 PID=1 传递给服务进程。

说明: 这里使用 su-exec 而不使用 sudo 的原因是传统 sudo 会新创建出一个进程运行服务，导致 PID 不能为 1，进而导致无法接收到 signal 信号而正常关闭服务。

示例

Dockerfile 内容如下：

FROM alpine:3.16# 创建用户RUN addgroup -S -g 1000 redis && adduser -S -G redis -u 999 redis# 安装 su-exec 命令RUN apk add --no-cache'su-exec>=0.2'############################################################## 其它部署 内容#############################################################ENTRYPOINT ["/usr/bin/entrypoint.sh"]

/usr/bin/entrypoint.sh 内容如下：

#!/bin/shset-e############################################################## 启动准备脚本内容############################################################## 最终启动命令execsu-execredis redis-server"$@"

调整时区

由于 Alpine 系统的时区是 UTC，作者需要设置为上海。可以用如下方式调整时区。

RUN apk add --no-cache tzdata ;\    cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime

如果对镜像精简要求比较高，可以调整时区后，删除时区软件包，这也会导致以后很难再修改时区。

RUN apk add --no-cache --virtual .build-tzdata tzdata ; \    cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime ;\    apk del .build-tzdata;

完整 Demo

我们将以上部分整理为一个完整的 Redis 镜像构建 Demo （Redis 版本 6.2.7）。

Dockerfile 文件

FROM alpine:3.16RUN addgroup -S -g 1000 redis && adduser -S -G redis -u 999 redis# 改为中科大镜像源RUN sed -i 's/dl-cdn.alpinelinux.org/mirrors.ustc.edu.cn/g' /etc/apk/repositories# 调整时区RUN apk add --no-cache --virtual .build-tzdata tzdata ; \  cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime ;\  apk del .build-tzdata;RUN apk add --no-cache \        'su-exec>=0.2' \        tzdataENV REDIS_VERSION 6.2.7ENV REDIS_DOWNLOAD_URL http://download.redis.io/releases/redis-6.2.7.tar.gzENV REDIS_DOWNLOAD_SHA b7a79cc3b46d3c6eb52fa37dde34a4a60824079ebdfb3abfbbfa035947c55319# 编译 Redis 相关镜像RUN set -eux; \    \    # 使用 --virtual 将软件包虚拟安装到 .build-deps 空间下, 之后会被打包    # 使用 --no-cache 不会留下缓存文件    apk add --no-cache --virtual .build-deps \        coreutils \        dpkg-dev dpkg \        gcc \        linux-headers \        make \        musl-dev \        openssl-dev \        wget \    ; \    \    wget -O redis.tar.gz "$REDIS_DOWNLOAD_URL"; \    echo "$REDIS_DOWNLOAD_SHA *redis.tar.gz" | sha256sum -c -; \    mkdir -p /usr/src/redis; \    tar -xzf redis.tar.gz -C /usr/src/redis --strip-components=1; \    rm redis.tar.gz; \    \    # 禁用 Redis 的保护模式    grep -E '^ *createBoolConfig[(]"protected-mode",.*, *1 *,.*[)],$' /usr/src/redis/src/config.c; \    sed -ri 's!^( *createBoolConfig[(]"protected-mode",.*, *)1( *,.*[)],)$!\10\2!' /usr/src/redis/src/config.c; \    grep -E '^ *createBoolConfig[(]"protected-mode",.*, *0 *,.*[)],$' /usr/src/redis/src/config.c; \    \    # 获取CPU架构    gnuArch="$(dpkg-architecture --query DEB_BUILD_GNU_TYPE)"; \    extraJemallocConfigureFlags="--build=$gnuArch"; \    dpkgArch="$(dpkg --print-architecture)"; \    case "${dpkgArch##*-}" in \        amd64 | i386 | x32) extraJemallocConfigureFlags="$extraJemallocConfigureFlags --with-lg-page=12" ;; \        *) extraJemallocConfigureFlags="$extraJemallocConfigureFlags --with-lg-page=16" ;; \    esac; \    extraJemallocConfigureFlags="$extraJemallocConfigureFlags --with-lg-hugepage=21"; \    # 根据架构调整 Makefile 文件    grep -F 'cd jemalloc && ./configure ' /usr/src/redis/deps/Makefile; \    sed -ri 's!cd jemalloc && ./configure !&'"$extraJemallocConfigureFlags"' !' /usr/src/redis/deps/Makefile; \    grep -F "cd jemalloc && ./configure $extraJemallocConfigureFlags " /usr/src/redis/deps/Makefile; \    \    # 编译 Redis    export BUILD_TLS=yes; \    make -C /usr/src/redis -j "$(nproc)" all; \    make -C /usr/src/redis install; \    \    # Redis    serverMd5="$(md5sum /usr/local/bin/redis-server | cut -d' ' -f1)"; export serverMd5; \    find /usr/local/bin/redis* -maxdepth 0 \        -type f -not -name redis-server \        -exec sh -eux -c ' \            md5="$(md5sum "$1" | cut -d" " -f1)"; \            test "$md5" = "$serverMd5"; \        ' -- '{}' ';' \        -exec ln -svfT 'redis-server' '{}' ';' \    ; \    \    rm -r /usr/src/redis; \    \    runDeps="$( \        scanelf --needed --nobanner --format '%n#p' --recursive /usr/local \            | tr ',' '\n' \            | sort -u \            | awk 'system("[ -e /usr/local/lib/" $1 " ]") == 0 { next } { print "so:" $1 }' \    )"; \    apk add --no-network --virtual .redis-rundeps $runDeps; \    # 基于前面安装卸载 .build-deps 虚拟包    apk del --no-network .build-deps; \    \    redis-cli --version; \    redis-server --versionRUN mkdir /data && chown redis:redis /dataVOLUME /dataWORKDIR /dataCOPY docker-entrypoint.sh /usr/local/bin/ENTRYPOINT ["docker-entrypoint.sh"]EXPOSE 6379CMD ["redis-server"]

Dockerfile 中 ENTRYPOINT 所使用的 docker-entrypoint.sh 文件内容如下。

#!/bin/shset -e# 当第一个参数使用 `-f` or `--some-option` 这样参数时# 或以 `.conf` 结尾,if [ "${1#-}" != "$1" ] || [ "${1%.conf}" != "$1" ]; then # 将第一个参数设为 redis-server, 方便后面启动    set -- redis-server "$@"fi# 当启动程序是 'redis-server' 且 uid = 0 时, 即 Root 启动if [ "$1" = 'redis-server' -a "$(id -u)" = '0' ]; then # 1. 调整数据目录属主为 Redis    find . \! -user redis -exec chown redis '{}' + # 2. 使用 exec su-exec 组合启动redis-server, 会将当前 PID 传递给 redis-server, 并切换用户为 redis #  注意: 使用 exec 后, 后面脚本将不会执行    exec su-exec redis "$0" "$@"fi# 当用户使用其它用户启动, 或者非 redis-server 服务启动适时会执行如下代码# 修改默认权限 为 700um="$(umask)"if [ "$um" = '0022' ]; then    umask 0077fi# 启动服务exec "$@"

总结

我们从几个案例中可以看出，Alpine 为容器做了很多量身打造的特性。比如 apk 的不使用缓存/虚拟包特性，容器构建带来极大方便。而 apk 所包含 su-exec 包也比 sudo 更适合容器。

不仅如此，传统镜像精简版镜像的ps/netstat/ifconfig/ip/vi 等命令会被删掉，导致后期运维困难。而仅 5M 的 Alpine 却都自带。传统镜像去安装任何一个命令可能都要比 Alpine 本身都要大，还会增添 cve 漏洞风险，而 Alpine 几乎无需考虑这个问题。

所以，如果没有用到 glibc 的服务 Alpine 将是一个非常不错的选择。而用了 glibc 测试过兼容性问题后，Alpine 也是非常不错选择。

作者：安树博 青云科技 PaaS 中间件开发工程师

从事 PaaS 中间件服务（Redis/Memcached 等）开发工作，热衷对 NoSQL 数据库领域内技术的学习与研究