【行云流水线实践】基于“OneBuild”方法对镜像进行快速装箱

原创王晓飞京东云开发者

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。

一、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。

二、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。

三、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。

-end-

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