Alpine gradi Docker gradnje pod Pythonom 50 puta sporije, a slike su 2 puta teže

Alpine Linux je često preporučen kao osnovna slika za Docker. Govori vam se da će korišćenje Alpine smanjiti vaše gradnje i ubrzati proces kompilacije.

Ali, ako koristite Alpine Linux za Python aplikacije, tada on:

• Čini vaše gradnje znatno sporijima
• Čini vaše slike većima
• Troši vaše vreme
• I na kraju može postati uzrok grešaka u izvršavanju

Pogledajmo zašto se Alpine preporučuje, ali zašto ga vi zapravo ne biste trebali koristiti zajedno sa Python-om.

Zašto ljudi preporučuju Alpine?

Pretpostavimo da nam je potreban gcc kao deo naše slike i želimo da uporedimo Alpine Linux vs Ubuntu 18.04, prema brzini gradnje i konačnom veličinom slike.

Prvo, preuzimamo dve slike i upoređujemo njihovu veličinu:

$ docker pull --quiet ubuntu:18.04
docker.io/library/ubuntu:18.04
$ docker pull --quiet alpine
docker.io/library/alpine:latest
$ docker image ls ubuntu:18.04
REPOSITORY          TAG        IMAGE ID         SIZE
ubuntu              18.04      ccc6e87d482b     64.2MB
$ docker image ls alpine
REPOSITORY          TAG        IMAGE ID         SIZE
alpine              latest     e7d92cdc71fe     5.59MB

Kao što vidite, osnovna slika za Alpine je mnogo manja. Sada pokušajmo da instaliramo gcc, počnimo s Ubuntu-om:

FROM ubuntu:18.04
RUN apt-get update && 
    apt-get install --no-install-recommends -y gcc && 
    apt-get clean && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

Pisanje savršenih Dockerfile-a prevazilazi okvir ovog članka

Mjerimo brzinu gradnje:

$ time docker build -t ubuntu-gcc -f Dockerfile.ubuntu --quiet .
sha256:b6a3ee33acb83148cd273b0098f4c7eed01a82f47eeb8f5bec775c26d4fe4aae

real    0m29.251s
user    0m0.032s
sys     0m0.026s
$ docker image ls ubuntu-gcc
REPOSITORY   TAG      IMAGE ID      CREATED         SIZE
ubuntu-gcc   latest   b6a3ee33acb8  9 seconds ago   150MB

Ponovo ponavljamo sve isto za Alpine (Dockerfile):

FROM alpine
RUN apk add --update gcc

Sastavljamo, gledamo vreme i veličinu gradnje:

$ time docker build -t alpine-gcc -f Dockerfile.alpine --quiet .
sha256:efd626923c1478ccde67db28911ef90799710e5b8125cf4ebb2b2ca200ae1ac3

real    0m15.461s
user    0m0.026s
sys     0m0.024s
$ docker image ls alpine-gcc
REPOSITORY   TAG      IMAGE ID       CREATED         SIZE
alpine-gcc   latest   efd626923c14   7 seconds ago   105MB

Kao što je obećano, slike zasnovane na Alpine se brže sastavljaju i same su manje: 15 sekundi umesto 30, a veličina slike 105MB naspram 150MB. To je prilično dobro!

Ali, ako se prebacimo na gradnju Python aplikacije, stvari nisu tako ružičaste.

Python slika

Python aplikacije često koriste pandas i matplotlib. Stoga, jedna od opcija je uzeti zvaničnu sliku zasnovanu na Debian-u, koristeći ovakav Dockerfile:

FROM python:3.8-slim
RUN pip install --no-cache-dir matplotlib pandas

Sastavljamo je:

$ docker build -f Dockerfile.slim -t python-matpan.
Sending build context to Docker daemon  3.072kB
Step 1/2 : FROM python:3.8-slim
 ---> 036ea1506a85
Step 2/2 : RUN pip install --no-cache-dir matplotlib pandas
 ---> Running in 13739b2a0917
Collecting matplotlib
  Downloading matplotlib-3.1.2-cp38-cp38-manylinux1_x86_64.whl (13.1 MB)
Collecting pandas
  Downloading pandas-0.25.3-cp38-cp38-manylinux1_x86_64.whl (10.4 MB)
...
Successfully built b98b5dc06690
Successfully tagged python-matpan:latest

real    0m30.297s
user    0m0.043s
sys     0m0.020s

Pridobivamo sliko velikosti 363MB.
Ali nam bo bolje uspelo z Alpine? Poskusimo:

FROM python:3.8-alpine
RUN pip install --no-cache-dir matplotlib pandas

$ docker build -t python-matpan-alpine -f Dockerfile.alpine .                                 
Sending build context to Docker daemon  3.072kB                                               
Step 1/2 : FROM python:3.8-alpine                                                             
 ---> a0ee0c90a0db                                                                            
Step 2/2 : RUN pip install --no-cache-dir matplotlib pandas                                                  
 ---> Running in 6740adad3729                                                                 
Collecting matplotlib                                                                         
  Downloading matplotlib-3.1.2.tar.gz (40.9 MB)                                               
    ERROR: Command errored out with exit status 1:                                            
     command: /usr/local/bin/python -c 'import sys, setuptools, tokenize; sys.argv[0] = '"'"'/tmp/pip-install-a3olrixa/matplotlib/setup.py'"'"'; __file__='"'"'/tmp/pip-install-a3olrixa/matplotlib/setup.py'"'"';f=getattr(tokenize, '"'"'open'"'"', open)(__file__);code=f.read().replace('"'"'rn'"'"', '"'"'n'"'"');f.close();exec(compile(code, __file__, '"'"'exec'"'"'))' egg_info --egg-base /tmp/pip-install-a3olrixa/matplotlib/pip-egg-info                              

...
ERROR: Command errored out with exit status 1: python setup.py egg_info Check the logs for full command output.
The command '/bin/sh -c pip install matplotlib pandas' returned a non-zero code: 1

Que se passe-t-il ?

Alpine ne podpira wheels.

Če pogledate gradnjo, ki temelji na Debianski različici, boste videli, da prenaša matplotlib-3.1.2-cp38-cp38-manylinux1_x86_64.whl.

To je binarna datoteka za wheel. Alpine prenaša izvorne datoteke `matplotlib-3.1.2.tar.gz`, ker ne podpira standardnih wheels..

Zakaj? Večina distribucij Linuxa uporablja GNU različico (glibc) standardne C knjižnice, ki jo dejansko potrebuje vsak program, napisan v C, vključno s Pythonom. Vendar Alpine uporablja `musl`, in ker so ti binarni programi namenjeni `glibc`, preprosto niso možnost.

Zato, če uporabljate Alpine, morate prevesti vse kode, napisane v C, v vsakem paketu Python.

Ah, ja, seznam vseh takih odvisnosti, ki jih je treba prevesti, boste morali poiskati sami.
V tem primeru dobimo:

FROM python:3.8-alpine
RUN apk --update add gcc build-base freetype-dev libpng-dev openblas-dev
RUN pip install --no-cache-dir matplotlib pandas

In čas gradnje traja …

… 25 minut in 57 sekund! In velikost slike je 851MB.

Podobe temeljenih na Alpine se zgradijo veliko dlje, same po sebi so večje, prav tako pa morate poiskati vse odvisnosti. Seveda lahko zmanjšate velikost gradnje z uporabo multi-stage builds ampak to pomeni, da morate opraviti še več dela.

To še ni vse!

Alpine je lahko vzrok za nepričakovane napake v času izvajanja.

• Teoretično je musl združljiv z glibc, vendar lahko v praksi razlike povzročijo številne težave. In če jih bo, bodo verjetno zelo neprijetne. Tukaj je nekaj težav, ki se lahko pojavijo:
• Alpine privzeto ima manjšo velikost skladišča za niti, kar lahko pripelje do napak v Pythonu.
• Nekateri uporabniki so ugotovili, da Python aplikacije delujejo počasneje zaradi načina, kako musl dodeljuje pomnilnik (kar se razlikuje od glibc).
• En uporabnik je odkril napako pri oblikovanju datuma.

Verjetno so te napake že popravili, vendar kdo ve, koliko jih je še.

Ne uporabljajte slik Alpine za Python.

Če nočete imeti težav z velikimi in dolgimi gradnjami, iskanjem odvisnosti in potencialnimi napakami — ne uporabljajte Alpine Linux kot osnovne slike. Izbira dobre osnovne slike.

Izvor: habr.com