信创化浪潮下的ARM镜像构建指南

前言：在当今科技蓬勃发展的浪潮中，有一股神秘的力量如同幕后的巨擘，强力推动着信创化的进程。这股力量恰似一只无形却力大无穷的巨手，其影响范围广泛，涵盖了从操作系统、形形色色的中间件、数据库，一直到容器平台等诸多领域。
伴随着技术架构的深刻变革，docker 镜像也迎来了关键的转型 —— 从 x86 (amd) 向 arm 架构转变，相关详情可参考下图。
需要特别注意的是，国产 XC 容器平台和主流的 k8s 容器平台相比，在功能按钮上存在一些细微的差异。在此，我精心编撰了一篇操作文档，详细阐述了在生产环境中 XC 容器平台从镜像构建开始，一直到将其推送进 XC 镜像仓库并成功运行的完整流程。然而，因当前存在诸多因素限制，这里暂时只能向大家展示构建 ARM 镜像包的操作步骤，无法将 XC 容器平台的所有操作内容毫无保留地呈现出来，期待后续有合适契机再为大家展示完整内容以供参考。

一、本文主要介绍了ARM架构Docker镜像构建相关操作，包括在ARM机器上安装Docker以及在不同场景下构建ARM版本镜像的方法，具体如下：

1. ARM机器上安装Docker（以麒麟V10系统为例）
   • 查看系统信息：通过cat /proc/version确定系统基于ubuntu16.04（xenial）。
   • 添加软件源
     • 参考清华镜像站帮助文档，添加arm架构的清华镜像软件源到/etc/apt/sources.list文件。
     • 执行sudo apt-get install apt-transport-https、sudo apt-get clean、sudo apt-get update命令。
   • 安装Docker
     • 卸载旧版本docker相关组件。
     • 安装apt-transport-https、ca-certificates、curl、gnupg-agent、software-properties-common。
     • 添加Docker官方GPG Key并确认添加成功。
     • 编辑/etc/apt/source.list，添加docker软件源（arm64 xenial）。
     • 执行sudo apt-get update，然后安装docker-ce、docker-ce-cli、containerd.io，最后通过docker --version查看版本。
2. ARM版本镜像构建（非ARM机器上执行，使用buildx交叉构建）
   • 启用试验性功能（仅支持docker19.03及以上版本）
     • 编辑/etc/docker/daemon.json，添加{"experimental": true}。
     • 编辑～/.docker/config.json，添加"experimental": "enabled"。
     • 执行sudo systemctl daemon-reload和sudo systemctl restart docker，通过docker version -f '{{.Server.Experimental}}'确认是否开启成功。
   • 创建buildx构建器
     • 使用docker buildx ls查看现有构建器。
     • 选择以下方式之一创建构建器：
       • 不指定参数创建：docker buildx create --use --name multiarch-builder。
       • 若构建器无arm架构支持，明确指定要支持的构建类型：docker buildx create --platform linux/arm64,linux/arm/v7,linux/arm/v6 --name multiarch-builder。
       • 若需在buildx访问私有registry，使用host模式并指定配置文件：docker buildx create --platform linux/amd64,linux/arm64,linux/arm/v7,linux/arm/v6 --driver-opt network=host --config=/Users/hanlyjiang/.docker/buildx-config.toml --use --name multiarch-builder（其中buildx-config.toml为配置文件，需按格式编写）。
   • 启用构建器：执行docker buildx inspect multiarch-builder --bootstrap初始化并激活构建器，然后使用docker buildx ls查看是否成功。
   • 修改Dockerfile
     • 确认基础镜像（FROM）是否有arm版本，无则寻找替代或自行编译。
     • 检查Dockerfile各步骤中是否有依赖CPU架构的内容，如有则替换为arm架构对应的内容（如软件下载地址中的amd64替换为aarch64等，需先确认有对应架构的归档包）。
   • 使用buildx构建arm64镜像：执行docker buildx build --platform=linux/arm64,linux/amd64 -t xxxx:tag. --push（指定多个架构时只能使用--push推送到远程仓库，推送成功后通过docker pull --platform拉取指定架构镜像）。
   • 检查构建成果
     • 通过docker buildx imagetools inspect查看镜像信息，确认是否有arm架构信息。
     • 在arm机器上实际运行镜像，确认运行正常（若运行时报exec format error类似错误，表示镜像中部分可执行文件架构不匹配）。
3. 在x86上运行arm镜像（需安装qemu-user-static）：执行docker run --rm --privileged multiarch/qemu-user-static --reset -p yes安装，之后可运行arm版本镜像，如docker run --rm -t arm64v8/fedora uname -m。