Docker - Optymalizacja obrazu

Pierwszy artykuł z serii “Docker”. Postaram się w nim opisać sposoby na optymalizacje obrazu Dockera pod względem wielkości. Jest to dość istotny parametr obrazu, bo od niego zalezy szybkość wprowadzenia zmian na środowisko jak i ilość zajętego miejsca w całym klastrze (np. Kubernetesa).

Zainstalowałeś to posprzątaj

Najważniejszą rzeczą jest sprzątanie po instalacji oprogramowania w kontenerze. Dla przykładu posłużymy się obrazem którego używam do pisania artykułów na tym bloga.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
FROM ruby:2.4

MAINTAINER Łukasz Żułnowski "lzulnowski@gmail.com"

RUN apt-get update && apt-get install -y -q \
  build-essential \
  wget \
  curl

RUN gem install jekyll bundler

RUN mkdir -p /app

WORKDIR /app

EXPOSE 4000

CMD bundle install && bundle exec jekyll serve -H 0.0.0.0

Po zbudowaniu obraz wygląda następują:

1
2
3
4
docker build . -t blog
docker images blog
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
blog                latest              d21d207746fe        40 seconds ago      801MB

Dodajmy czyszczenie obrazu po instalacji pakietów za pomocą apt-get oraz kasujemy niepotrzebne pliki tymczasowe i man oraz dokumentacje. zbudujmy obraz jeszcze raz zobaczymy co się udało zaoszczędzić.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
RUN apt-get update && apt-get install -y -q \
  build-essential \
  wget \
  vim \
  curl \
  && apt-get clean \
  && rm -rf \
      /var/lib/apt/lists/* \
      /tmp/* \
      /var/tmp/* \
      /usr/share/man \
      /usr/share/doc \
      /usr/share/doc-base

Po zbudowaniu obraz wygląda następująco:

1
2
3
docker images blog
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED              SIZE
blog                latest              030a09e675d7        About a minute ago   729MB

Jak widać udało nam się zaoszczędzić trochę miejsca. Niby nic, ale w przypadku gdy doinstalujemy dużo zalezności potrafi to być gigantyczna przestrzeń.

Ważne: Czyszczenie powinno być zawsze wykonane w tej warstwie którą chcemy czyścić. Dodanie nowej warstwy tylko zwiększy obraz.

Instalujmy tylko to co jest nam potrzebne

Kolejnym sposobem z użyciem apt jest instalowanie tylko paczek, które naprawde są nam potrzebne. Do naszego polecenia dodamy przełącznik dzięki któremu nie zainstalują się paczki zależności opcjonalne których najczęściej nie potrzebujemy. Jeśli jest inaczej warto je wpisać do Dockerfile.

1
2
3
4
RUN apt-get update && apt-get install --no-install-recommends -y -q \
  build-essential \
  wget \
  curl \

A tak wygląda obraz po tym zabiegu:

1
2
3
docker images blog
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
blog                latest              d632fd938793        4 seconds ago       708MB

Na tej operacji aż tak dużo nie uzyskaliśmy. Przy innych pakietach może być to bardziej korzystne. Tą metodę można znaleść w wielu oficjalnych obrazach np: elasticsearch

Obsługa zdalnych skryptów czy paczek

W przypadku gdy musimy użyć skryptu umieszczonego na przykład na GitHub nie powinniśmy go zostawiać w obrazie jeśli nie używamy go podczas pracy kontenera. To samo się tyczy paczek zip/tar itp.

Jak obsłużyć takie przypadki. Można to zrobić na 2 sposoby.

Bespośrednie wykonanie skryptu bez zapisywania

1
RUN curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_8.x |bash -

Zapisanie i usunięcie w ramach jednej warstwy

1
2
3
RUN curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_8.x \
  && bash ./setup_8.x \
  && rm -rf ./setup_8.x

Używanie odpowiednich obrazów

DockerHub jest pełny gotowych obrazów, lepszy i gorszych. Warto poświęcić wiecej czasu na znalezienie odpowiedniego obrazu dla siebie albo stworzyć go od podstaw. W trakcie tego artykułu zobaczyłem że nie potrzebnie używam tak dużego obrazu. Jest dostępny oficjalny obraz ruby który zawiera wszystko co jest mi potrzebne do pracy. Zobaczmy jak to będzie wyglądać:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
FROM ruby:2.4-slim

MAINTAINER Łukasz Żułnowski "lzulnowski@gmail.com"

RUN apt-get update && apt-get install -y -q \
  build-essential \
  wget \
  curl

RUN gem install jekyll bundler

RUN mkdir -p /app
WORKDIR /app

EXPOSE 4000

CMD bundle install && bundle exec jekyll serve -H 0.0.0.0

Jak widac zmieniony został tylko obraz którego użyliśmy jako bazy

1
2
3
docker images blog
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
blog                latest              3143d1c2fa63        19 seconds ago      461MB

No i to jest optymalizacja, obraz zmniejszony został o więcej niż połowę.

Ilość warstw i ich kolejność

W tej kwesti zdania są podzielone. Niektórzy twierdzą że czym więcej tym lepiej a inni że wszystko w jednej warstwie. Ja stosuje zasadę czytelności. Staram się mieć jak najmniej warst ale też pilnuje żeby plik Dockerfile był podzielony na sekcje żeby utrzymanie obrazu było łatwiejsze.

Dodatkowo złotą zasadą, która przyśpiesza budowanie obrazu jest umieszczanie kodu aplikacji i często zmieniających się zależności na samym końcu. Dzięki temu proces CI jest szybszy bo nie ma konieczności przebudowania całego obrazu, a jedynie części, która się zmienia.

Przy tworzeniu Dockerfile’a trzeba brać pod uwagę całkiem inne aspekty niż podczas tradycyjnego stawiania środowiska. Te kilka trików pozwoli na tworzenie lekkich obrazów a w dodatku mamy wszystko pod kontrolą.