שימוש ב-docker multi-stage לבניית תמונות Windows

שלום לכולם! שמי אנדריי, ואני עובד כמהנדס DevOps בצוות הפיתוח של Exness. המוקד העיקרי שלי הוא בנייה, פריסה ותחזוקה של יישומי Docker הפועלים על מערכת ההפעלה. Linux (להלן מערכת הפעלה). לא מזמן, הייתה לי משימה עם אותן פעילויות, אך מערכת ההפעלה של היעד של הפרויקט הפכה ל... Windows Server וקבוצה של פרויקטים ב-C++. עבורי, זו הייתה האינטראקציה הקרובה הראשונה שלי עם קונטיינרים של Docker תחת מערכת הפעלה. Windows ויישומי C++ באופן כללי. זה נתן לי חוויה מעניינת ולימד אותי כמה מהמורכבויות של יצירת יישומים בקונטיינרים במערכת ההפעלה. 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 של Hashicorp Nomad container orchestrator ורכיבים קשורים - Consul ו-Vault. לכן, נבחרה אפליקציה באמצעות קונטיינריזציה כשיטה מאוחדת לאספקת הפתרון המוגמר. מכיוון שתשתית הפרויקט כוללת מארחי Docker עם גרסאות OS Windows Server אם אתם משתמשים ב-Core 1803 ו-1809, עליכם לבנות גרסאות נפרדות של תמונת Docker עבור 1803 ו-1809. בגרסה 1803, חשוב לזכור שמספר הגרסה של מארח הבנייה של Docker חייב להתאים למספר הגרסה של תמונת הבסיס של Docker ולמארח שבו יופעל המכולה מתמונה זו. גרסה 1809 מבטלת בעיה זו. תוכלו לקרוא עוד על כך כאן. 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.

רשימה מלאה של תגי תמונות של מיקרוסופט Windows Server יכול למצוא כאן.

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

כברירת מחדל הפקודות בהוראות RUN בתוך קובץ ה-dockerfile במערכת ההפעלה Windows מבוצעות בקונסולת cmd.exe. לשם נוחות כתיבת הסקריפטים והרחבת הפונקציונליות של הפקודות שבשימוש, נגדיר מחדש את קונסולת ביצוע הפקודות ל-Powershell באמצעות ההוראה הבאה: 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 ערכת פיתוח תוכנה (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, הסברתי כיצד ליצור סביבת קומפילציה מלאה עבור יישומי C++ בתוך קונטיינר תחת Windows וכיצד להשתמש ביכולות הבנייה הרב-שלביות של Docker כדי ליצור תמונות מלאות של האפליקציה שלנו.

מקור: www.habr.com