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Baohua Yang
@@ -1,38 +1,62 @@
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# 使用 buildx 构建多种系统架构支持的 Docker 镜像
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# 构建多种系统架构支持的 Docker 镜像
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在之前的版本中构建多种系统架构支持的 Docker 镜像，要想使用统一的名字必须使用 [`$ docker manifest`](../image/manifest.md) 命令。
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Docker 镜像可以支持多种系统架构，这意味着你可以在 `x86_64`、`arm64` 等不同架构的机器上运行同一个镜像。这是通过一个名为 "manifest list"（或称为 "fat manifest"）的文件来实现的。
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在 Docker 19.03+ 版本中可以使用 `$ docker buildx build` 命令使用 `BuildKit` 构建镜像。该命令支持 `--platform` 参数可以同时构建支持多种系统架构的 Docker 镜像，大大简化了构建步骤。
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## Manifest List 是什么？
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## 新建 `builder` 实例
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Manifest list 是一个包含了多个指向不同架构镜像的 manifest 的文件。当你拉取一个支持多架构的镜像时，Docker 会自动根据你当前的系统架构选择并拉取对应的镜像。
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Docker for Linux 不支持构建 `arm` 架构镜像，我们可以运行一个新的容器让其支持该特性，Docker 桌面版无需进行此项设置。
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例如，官方的 `hello-world` 镜像就支持多种架构。你可以使用 `docker manifest inspect` 命令来查看它的 manifest list：
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```bash
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$ docker run --rm --privileged tonistiigi/binfmt:latest --install all
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$ docker manifest inspect hello-world
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{
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"schemaVersion": 2,
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"mediaType": "application/vnd.docker.distribution.manifest.list.v2+json",
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"manifests": [
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{
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"mediaType": "application/vnd.docker.distribution.manifest.v2+json",
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"size": 525,
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"digest": "sha256:80852a401a974d9e923719a948cc5335a0a4435be8778b475844a7153a2382e5",
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"platform": {
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"architecture": "amd64",
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"os": "linux"
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}
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},
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{
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"mediaType": "application/vnd.docker.distribution.manifest.v2+json",
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"size": 525,
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"digest": "sha256:3adea81344be1724b383d501736c3852939b33b3903d02474373700b25e5d6e3",
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"platform": {
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"architecture": "arm",
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"os": "linux",
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"variant": "v5"
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}
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},
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// ... more architectures
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]
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}
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```
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由于 Docker 默认的 `builder` 实例不支持同时指定多个 `--platform`，我们必须首先创建一个新的 `builder` 实例。同时由于国内拉取镜像较缓慢，我们可以使用配置了 [镜像加速地址](https://github.com/moby/buildkit/blob/master/docs/buildkitd.toml.md) 的 [`dockerpracticesig/buildkit:master`](https://github.com/docker-practice/buildx) 镜像替换官方镜像。
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## 使用 `docker buildx` 构建多架构镜像
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> 如果你有私有的镜像加速器，可以基于 https://github.com/docker-practice/buildx 构建自己的 buildkit 镜像并使用它。
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在 Docker 19.03+ 版本中，`docker buildx` 是推荐的用于构建多架构镜像的工具。它使用 `BuildKit` 作为后端，可以大大简化构建过程。
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### 新建 `builder` 实例
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首先，你需要创建一个新的 `builder` 实例，因为它支持同时为多个平台构建。
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```bash
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# 适用于国内环境
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$ docker buildx create --use --name=mybuilder-cn --driver docker-container --driver-opt image=dockerpracticesig/buildkit:master
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# 适用于腾讯云环境(腾讯云主机、coding.net 持续集成)
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$ docker buildx create --use --name=mybuilder-cn --driver docker-container --driver-opt image=dockerpracticesig/buildkit:master-tencent
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# $ docker buildx create --name mybuilder --driver docker-container
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$ docker buildx use mybuilder
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$ docker buildx create --name mybuilder --use
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$ docker buildx inspect --bootstrap
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```
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## 构建镜像
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### 构建和推送
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新建 Dockerfile 文件。
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使用 `docker buildx build` 命令并指定 `--platform` 参数，可以同时构建支持多种架构的镜像。`--push` 参数会将构建好的镜像和 manifest list 推送到 Docker 仓库。
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```docker
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```dockerfile
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# Dockerfile
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FROM --platform=$TARGETPLATFORM alpine
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RUN uname -a > /os.txt
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@@ -40,87 +64,58 @@ RUN uname -a > /os.txt
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CMD cat /os.txt
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```
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使用 `$ docker buildx build` 命令构建镜像，注意将 `myusername` 替换为自己的 Docker Hub 用户名。
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`--push` 参数表示将构建好的镜像推送到 Docker 仓库。
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```bash
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$ docker buildx build --platform linux/arm,linux/arm64,linux/amd64 -t myusername/hello . --push
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# 查看镜像信息
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$ docker buildx imagetools inspect myusername/hello
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$ docker buildx build --platform linux/amd64,linux/arm64,linux/arm/v7 -t your-username/multi-arch-image . --push
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```
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在不同架构运行该镜像，可以得到该架构的信息。
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构建完成后，你就可以在不同架构的机器上拉取并运行 `your-username/multi-arch-image` 这个镜像了。
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```bash
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# arm
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$ docker run -it --rm myusername/hello
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Linux buildkitsandbox 4.9.125-linuxkit #1 SMP Fri Sep 7 08:20:28 UTC 2018 armv7l Linux
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### 架构相关的构建参数
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# arm64
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$ docker run -it --rm myusername/hello
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Linux buildkitsandbox 4.9.125-linuxkit #1 SMP Fri Sep 7 08:20:28 UTC 2018 aarch64 Linux
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在 `Dockerfile` 中，你可以使用一些预定义的构建参数来根据目标平台定制构建过程：
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# amd64
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$ docker run -it --rm myusername/hello
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Linux buildkitsandbox 4.9.125-linuxkit #1 SMP Fri Sep 7 08:20:28 UTC 2018 x86_64 Linux
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```
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* `TARGETPLATFORM`: 构建镜像的目标平台，例如 `linux/amd64`。
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* `TARGETOS`: 目标平台的操作系统，例如 `linux`。
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* `TARGETARCH`: 目标平台的架构，例如 `amd64`。
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* `TARGETVARIANT`: 目标平台的变种，例如 `v7`。
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* `BUILDPLATFORM`: 构建环境的平台。
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* `BUILDOS`: 构建环境的操作系统。
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* `BUILDARCH`: 构建环境的架构。
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||||
* `BUILDVARIANT`: 构建环境的变种。
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## 架构相关变量
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例如，你可以这样编写 `Dockerfile` 来拷贝特定架构的二进制文件：
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`Dockerfile` 支持如下架构相关的变量
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**TARGETPLATFORM**
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构建镜像的目标平台，例如 `linux/amd64`, `linux/arm/v7`, `windows/amd64`。
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**TARGETOS**
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`TARGETPLATFORM` 的 OS 类型，例如 `linux`, `windows`
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**TARGETARCH**
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`TARGETPLATFORM` 的架构类型，例如 `amd64`, `arm`
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**TARGETVARIANT**
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`TARGETPLATFORM` 的变种，该变量可能为空，例如 `v7`
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**BUILDPLATFORM**
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构建镜像主机平台，例如 `linux/amd64`
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**BUILDOS**
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`BUILDPLATFORM` 的 OS 类型，例如 `linux`
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**BUILDARCH**
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`BUILDPLATFORM` 的架构类型，例如 `amd64`
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**BUILDVARIANT**
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`BUILDPLATFORM` 的变种，该变量可能为空，例如 `v7`
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### 使用举例
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例如我们要构建支持 `linux/arm/v7` 和 `linux/amd64` 两种架构的镜像。假设已经生成了两个平台对应的二进制文件：
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* `bin/dist-linux-arm`
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* `bin/dist-linux-amd64`
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那么 `Dockerfile` 可以这样书写：
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```docker
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```dockerfile
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FROM scratch
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# 使用变量必须申明
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ARG TARGETOS
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ARG TARGETARCH
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COPY bin/dist-${TARGETOS}-${TARGETARCH} /dist
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ENTRYPOINT ["dist"]
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ENTRYPOINT ["/dist"]
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```
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## 使用 `docker manifest` (底层工具)
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`docker manifest` 是一个更底层的命令，可以用来创建、检查和推送 manifest list。虽然 `docker buildx` 在大多数情况下更方便，但了解 `docker manifest` 仍然有助于理解其工作原理。
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### 创建 manifest list
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```bash
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# 首先，为每个架构构建并推送镜像
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$ docker buildx build --platform linux/amd64 -t your-username/my-app:amd64 . --push
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$ docker buildx build --platform linux/arm64 -t your-username/my-app:arm64 . --push
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# 然后，创建一个 manifest list，将它们组合在一起
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$ docker manifest create your-username/my-app:latest \
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--amend your-username/my-app:amd64 \
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--amend your-username/my-app:arm64
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# 最后，推送 manifest list
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$ docker manifest push your-username/my-app:latest
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```
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### 检查 manifest list
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你可以使用 `docker manifest inspect` 来查看一个 manifest list 的详细信息，如上文所示。
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Reference in New Issue
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