Docker 的 Alpine 操作系统镜像

Alpine 操作系统是一个面向安全的轻型 Linux 发行版。它不同于通常 Linux 发行版,Alpine 采用了 musl libc 和 busybox 以减小系统的体积和运行时资源消耗,但功能上比 busybox 又完善的多,因此得到开源社区越来越多的青睐。

在保持瘦身的同时,Alpine 还提供了自己的包管理工具 apk,可以通过 Alpine Linux packages 网站上查询包信息,也可以直接通过 apk 命令直接查询和安装各种软件。

Alpine 由非商业组织维护的,支持广泛场景的 Linux发行版,它特别为资深/重度Linux用户而优化,关注安全,性能和资源效能。Alpine 镜像可以适用于更多常用场景,并且是一个优秀的可以适用于生产的基础系统/环境。

Alpine Docker 镜像也继承了 Alpine Linux 发行版的这些优势。相比于其他 Docker 镜像,它的容量非常小,仅仅只有 5 MB 左右(对比 Ubuntu 系列镜像接近 200 MB),且拥有非常友好的包管理机制。官方镜像来自 docker-alpine 项目。

目前 Docker 官方已开始推荐使用 Alpine 替代之前的 Ubuntu 做为基础镜像环境。这样会带来多个好处。包括镜像下载速度加快,镜像安全性提高,主机之间的切换更方便,占用更少磁盘空间等。

下表是官方镜像的大小比较:

 
REPOSITORY          TAG           IMAGE ID          VIRTUAL SIZE
alpine              latest        4e38e38c8ce0      4.799 MB
debian              latest        4d6ce913b130      84.98 MB
ubuntu              latest        b39b81afc8ca      188.3 MB
centos              latest        8efe422e6104      210 MB

特点

###小巧
Alpine Linux是围绕musl libc和busybox构建的。这使得它比传统的GNU / Linux发行版更小,资源效率更高。容器不需要超过8 MB,最小的磁盘安装需要大约130 MB的存储空间。不仅可以获得完全成熟的Linux环境,还可以从存储库中获得大量的软件包。
二进制包被稀释和拆分,可以更好地控制安装的内容,从而使环境尽可能小而有效。

简单

Alpine Linux是一个非常简单的发行版,它会尽量避免使用。它使用自己的包管理器名为apk,OpenRC init系统,提供了一个简单,清晰的Linux环境。然后,您可以添加项目所需的软件包,无论是构建iSCSI存储控制器,薄薄的邮件服务器容器,还是坚如磐石的嵌入式交换机,没有别的办法阻碍。

安全

Alpine Linux的设计考虑了安全性。内核使用grsecurity / PaX的非官方端口进行修补,所有userland二进制文件都编译为具有堆栈粉碎保护的位置独立可执行文件(PIE)。这些主动安全功能可防止利用整个类的零日漏洞和其他漏洞。

正是基于上面的原因,我们才能看见在很多的 Docker 的镜像中有 alpine 的名称。

这表明这个镜像是基于 alpine 构建的。

获取并使用官方镜像

由于镜像很小,下载时间往往很短,读者可以直接使用 docker run 指令直接运行一个 Alpine 容器,并指定运行的 Linux 指令,例如:

PS C:\Users\yhu> docker run alpine echo '123'
Unable to find image 'alpine:latest' locally
latest: Pulling from library/alpine
4abcf2066143: Already exists
Digest: sha256:c5b1261d6d3e43071626931fc004f70149baeba2c8ec672bd4f27761f8e1ad6b
Status: Downloaded newer image for alpine:latest
123

如果通过容器管理查看容器的大小,也只有 50MB。

如果再加个 JDK 那可比这个大多了,操作系统的大小还不如一个 JDK。

迁移至 Alpine 基础镜像

目前,大部分 Docker 官方镜像都已经支持 Alpine 作为基础镜像,可以很容易进行迁移。

例如:

  • ubuntu/debianalpine
  • python:3python:3-alpine
  • ruby:2.6ruby:2.6-alpine

另外,如果使用 Alpine 镜像替换 Ubuntu 基础镜像,安装软件包时需要用 apk 包管理器替换 apt 工具,如

$ apk add --no-cache <package>

Alpine 中软件安装包的名字可能会与其他发行版有所不同,可以在 https://pkgs.alpinelinux.org/packages 网站搜索并确定安装包名称。

如果需要的安装包不在主索引内,但是在测试或社区索引中。

那么可以按照以下方法使用这些安装包。

$ echo "http://dl-cdn.alpinelinux.org/alpine/edge/testing" >> /etc/apk/repositories
$ apk --update add --no-cache <package>

由于在国内访问 apk 仓库较缓慢,建议在使用 apk 之前先替换仓库地址为国内镜像。

下面的命令使用的是阿里云的仓库地址来进行替代。

RUN sed -i "s/dl-cdn.alpinelinux.org/mirrors.aliyun.com/g" /etc/apk/repositories \
      && apk add --no-cache <package>

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