שימוש ב-docker multi-stage לבניית תמונות Windows

שלום לכולם! שמי אנדריי, ואני עובד כמהנדס DevOps ב-Exness בצוות הפיתוח. הפעילות העיקרית שלי קשורה לבנייה, פריסה ותמיכה באפליקציות ב-docer תחת מערכת ההפעלה לינוקס (להלן מערכת ההפעלה). לא מזמן הייתה לי משימה עם אותן פעילויות, אבל מערכת ההפעלה היעד של הפרויקט הייתה Windows Server ומערכת של פרויקטים של C++. עבורי, זו הייתה האינטראקציה הקרובה הראשונה עם קונטיינרים של docker תחת מערכת ההפעלה Windows ובאופן כללי, עם יישומי C++. הודות לכך, הייתה לי חוויה מעניינת ולמדתי על כמה מהמורכבויות של אחסון יישומים ב-Windows.

במאמר זה אני רוצה לספר לכם עם אילו קשיים נאלצתי להתמודד ואיך הצלחתי לפתור אותם. אני מקווה שזה מועיל עבור האתגרים הנוכחיים והעתידיים שלך. קריאה מהנה!

למה מכולות?

לחברה תשתית קיימת עבור מתזמר המכולות Hashicorp Nomad ורכיבים נלווים - קונסול וכספת. לכן, מיכלי יישומים נבחרה כשיטה מאוחדת לאספקת פתרון סוהר. מאחר שתשתית הפרויקט מכילה מארחי docker עם Windows Server Core OS גרסאות 1803 ו- 1809, יש צורך לבנות גרסאות נפרדות של תמונות docker עבור 1803 ו- 1809. בגרסה 1803, חשוב לזכור שמספר הגרסה של מארח ה-build docker חייב להתאים למספר הגרסה של תמונת ה-docker הבסיסית ולמארח שבו יופעל המכולה מתמונה זו. לגרסה 1809 אין חסרון כזה. אתה יכול לקרוא עוד כאן.

למה רב שלבי?

למהנדסי צוות הפיתוח אין גישה או מוגבלת מאוד לבניית מארחים; אין דרך לנהל במהירות את סט הרכיבים לבניית אפליקציה על מארחים אלה, למשל, התקנת ערכת כלים נוספת או עומס עבודה עבור Visual Studio. לכן, קיבלנו את ההחלטה להתקין את כל הרכיבים הדרושים לבניית האפליקציה בתמונת ה-build Docker. במידת הצורך, אתה יכול לשנות במהירות רק את ה-docerfile ולהפעיל את הצינור ליצירת תמונה זו.

מהתיאוריה לפעולה

בבניית תמונה אידיאלית של Docker מרובה-שלבים, הסביבה לבניית האפליקציה מוכנה באותו סקריפט Dockerfile שבו נבנית האפליקציה עצמה. אבל במקרה שלנו, נוסף קישור ביניים, כלומר, השלב של יצירה ראשונית של תמונת docker עם כל הדרוש לבניית האפליקציה. זה נעשה בגלל שרציתי להשתמש בתכונת מטמון docker כדי להפחית את זמן ההתקנה של כל התלות.

בואו נסתכל על הנקודות העיקריות של הסקריפט dockerfile ליצירת תמונה זו.

כדי ליצור תמונות של גרסאות מערכת הפעלה שונות, ניתן להגדיר ארגומנט ב-docerfile שדרכו מועבר מספר הגרסה במהלך הבנייה, והוא גם התג של תמונת הבסיס.

ניתן למצוא רשימה מלאה של תגי תמונה של Microsoft Windows Server כאן.

ARG WINDOWS_OS_VERSION=1809
FROM mcr.microsoft.com/windows/servercore:$WINDOWS_OS_VERSION

כברירת מחדל הפקודות בהוראות RUN בתוך ה- dockerfile במערכת ההפעלה Windows הם מבוצעים במסוף cmd.exe. לנוחות כתיבת סקריפטים והרחבת הפונקציונליות של הפקודות בהן נעשה שימוש, נגדיר מחדש את מסוף ביצוע הפקודות ב-Powershell באמצעות ההוראה SHELL.

SHELL ["powershell", "-Command", "$ErrorActionPreference = 'Stop';"]

השלב הבא הוא התקנת מנהל חבילות השוקולד והחבילות הדרושות:

COPY chocolatey.pkg.config .
RUN Set-ExecutionPolicy Bypass -Scope Process -Force ;
    [System.Net.ServicePointManager]::SecurityProtocol = 
    [System.Net.ServicePointManager]::SecurityProtocol -bor 3072 ;
    $env:chocolateyUseWindowsCompression = 'true' ;
    iex ((New-Object System.Net.WebClient).DownloadString( 
      'https://chocolatey.org/install.ps1')) ;
    choco install chocolatey.pkg.config -y --ignore-detected-reboot ;
    if ( @(0, 1605, 1614, 1641, 3010) -contains $LASTEXITCODE ) { 
      refreshenv; } else { exit $LASTEXITCODE; } ;
    Remove-Item 'chocolatey.pkg.config'

כדי להתקין חבילות באמצעות שוקולד, אתה יכול פשוט להעביר אותן כרשימה, או להתקין אותן אחת אחת אם אתה צריך להעביר פרמטרים ייחודיים לכל חבילה. במצבנו, השתמשנו בקובץ מניפסט בפורמט XML, המכיל רשימה של חבילות נדרשות והפרמטרים שלהן. התוכן שלו נראה כך:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<packages>
  <package id="python" version="3.8.2"/>
  <package id="nuget.commandline" version="5.5.1"/>
  <package id="git" version="2.26.2"/>
</packages>

לאחר מכן, אנו מתקינים את סביבת בניית האפליקציות, כלומר, MS Build Tools 2019 - זוהי גרסה קלת משקל של Visual Studio 2019, המכילה את סט הרכיבים המינימלי הנדרש להידור קוד.
כדי לעבוד באופן מלא עם פרויקט C++ שלנו, נצטרך רכיבים נוספים, כלומר:

• עומס עבודה כלי C++
• ערכת כלים v141
• Windows 10 SDK (10.0.17134.0)

אתה יכול להתקין סט מורחב של כלים באופן אוטומטי באמצעות קובץ תצורה בפורמט JSON. תוכן קובץ התצורה:

רשימה מלאה של רכיבים זמינים ניתן למצוא באתר התיעוד Microsoft Visual Studio.

{
  "version": "1.0",
  "components": [
    "Microsoft.Component.MSBuild",
    "Microsoft.VisualStudio.Workload.VCTools;includeRecommended",
    "Microsoft.VisualStudio.Component.VC.v141.x86.x64",
    "Microsoft.VisualStudio.Component.Windows10SDK.17134"
  ]
}

ה-docerfile מריץ את סקריפט ההתקנה, ולמען הנוחות, מוסיף את הנתיב לקבצי ההפעלה של כלי הבנייה למשתנה הסביבה PATH. כמו כן, רצוי להסיר קבצים וספריות מיותרות כדי להקטין את גודל התמונה.

COPY buildtools.config.json .
RUN Invoke-WebRequest 'https://aka.ms/vs/16/release/vs_BuildTools.exe' 
      -OutFile '.vs_buildtools.exe' -UseBasicParsing ;
    Start-Process -FilePath '.vs_buildtools.exe' -Wait -ArgumentList 
      '--quiet --norestart --nocache --config C:buildtools.config.json' ;
    Remove-Item '.vs_buildtools.exe' ;
    Remove-Item '.buildtools.config.json' ;
    Remove-Item -Force -Recurse 
      'C:Program Files (x86)Microsoft Visual StudioInstaller' ;
    $env:PATH = 'C:Program Files (x86)Microsoft Visual Studio2019BuildToolsMSBuildCurrentBin;' + $env:PATH; 
    [Environment]::SetEnvironmentVariable('PATH', $env:PATH, 
      [EnvironmentVariableTarget]::Machine)

בשלב זה, התמונה שלנו עבור קומפילציה של אפליקציית C++ מוכנה, ונוכל להמשיך ישירות ליצירת בנייה רב-שלבית של האפליקציה.

רב שלבי בפעולה

אנו נשתמש בתמונה שנוצרה עם כל הכלים על הסיפון כתמונת בנייה. כמו בסקריפט הקודם של dockerfile, נוסיף את היכולת לציין באופן דינמי את מספר הגרסה/תג התמונה כדי להקל על השימוש החוזר בקוד. חשוב להוסיף תווית as builder לתמונת ההרכבה בהוראות FROM.

ARG WINDOWS_OS_VERSION=1809
FROM buildtools:$WINDOWS_OS_VERSION as builder

עכשיו הגיע הזמן לבנות את האפליקציה. הכל כאן די פשוט: העתק את קוד המקור וכל מה שקשור אליו, והתחל את תהליך ההידור.

COPY myapp .
RUN nuget restore myapp.sln ;
    msbuild myapp.sln /t:myapp /p:Configuration=Release

השלב האחרון של יצירת התמונה הסופית הוא לציין את תמונת הבסיס של האפליקציה, שבה ימוקמו כל חפצי ההידור וקבצי התצורה. כדי להעתיק קבצי קומפילציה מתמונת ההרכבה הביניים, עליך לציין את הפרמטר --from=builder בהוראות COPY.

FROM mcr.microsoft.com/windows/servercore:$WINDOWS_OS_VERSION

COPY --from=builder C:/x64/Release/myapp/ ./
COPY ./configs ./

כעת כל שנותר הוא להוסיף את התלות הדרושות כדי שהאפליקציה שלנו תעבוד ולציין את פקודת ההשקה באמצעות ההוראות ENTRYPOINT או CMD.

מסקנה

במאמר זה, דיברתי על איך ליצור סביבת קומפילציה מלאה עבור יישומי C++ בתוך קונטיינר תחת Windows וכיצד להשתמש ביכולות של בנייה מרובה שלבים של docker כדי ליצור תמונות מלאות של האפליקציה שלנו.

מקור: www.habr.com