Question

如何创建一个安全的Docker基镜像

Answer 1

## 背景 ##
我最初使用Docker的时候，每个人都在说它用起来有多简单方便，它内部的机制是有多么好，它为我们节省了多少时间。但是当我一使用它就发现，几乎所有镜像都是臃肿而且不安全的（没有使用包签名，盲目相信上游的镜像库以<code>curl
| sh</code>的方式安装)，而且也没有一个镜像能实现Docker的初衷：隔离，单进程，容易分发，简洁。

Docker镜像本来不是为了取代复杂的虚拟机而设计的，后者有完整的日志、监控、警报和资源管理模块。而Docker则倾向于利用内核的<code>cgroups</code>和<code>namespaces</code>特性进行封装组合，这就好像：

在物理机器环境下，一旦内核完成了初始化，<code>init</code>进程就起来了。

这也是为什么当你在Dockerfile的<code>CMD</code>指令启动的进程PID是1，这是与Unix中的进程机制类似的。

现在请查看一下你的进程列表，使用<code>top</code>或者<code>ps</code>，你会看到<code>init</code>进程占用的也是这个PID，这是每个类Unix系统的核心进程，所有进程的父进程，一旦你理解这个概念：在类Unix系统上每个进程都是init进程的子进程，你会理解Docker容器里不应该有无关的修饰文件，它应该是刚好满足进程运行需要。

如何开始

现在的应用多数是大型复杂的系统，通常都需要很多依赖库，例如有调度，编译和很多其他相关工具类应用，它们的架构通常封装性良好，通过一层层的抽象和接口把底层细节隐藏了，从某种程度上说，这也算是一种容器，但是从系统架构视角看，我们需要一种比以往虚拟环境更简单的方案了。

以Java为例

从零开始，思考你要构建一个最通用的基础容器，想想你的应用本身，它运行需要什么？

可能性有很多，如果你要运行Java应用，它需要Java运行时；如果运行Rails应用，它需要Ruby解释器，对Python应用也一样。Go和其他一些编译型语言有些许不同，我以下会提到。

在Java例子中，下一步要想的是：JRE需要什么依赖才能运行？因为它是让应用能运行的最重要的组件，所以很自然的下一步就是要想清楚JRE运行依赖于什么。

而实际上JRE并没太多依赖，它本来就是作为操作系统的抽象层，使代码不依赖于宿主系统运行，因此安装好JRE就基本准备就绪了。

（实际上，对操作系统的独立性并不是理所当然的事，有非常多的系统特有API和专有的系统扩展，但是便于举例，我们把注意力放在简单的情况下）

在Linux上，JVM主要是调用系统的C语言库，Oracle的官方JRE，使用的是libc，也就是glibc，这意味着你要运行任何Java程序，都需要先装好glibc。另外你可能需要某种shell来管理环境，还有一个与外部通讯的接口，例如网络和资源的接口。

我们总结一下Java应用示例需要的最低配置是：

JRE，在例子中我们使用Oracle JRE
glibc，JRE的依赖
一个基础环境（包含网络、内存、文件系统等资源管理工具）

## 走进Alpine Linux ##

Alpine Linux最近得到很多关注，主要是因为它打包了一系列的经过验签的可信任的依赖，并且还保持体积在2MB！而在本文发布时，其他的一些镜像分发版如下：

ubuntu:latest: 66MB (已经瘦身了非常多了，以前有些版本超过600MB)
debian:latest: 55MB (同上，一开始是200MB以上的）
arch:latest: 145MB
busybox:latest: 676KB (是的！KB，我稍后会讨论它)
alpine:latest: 2MB (2MB，包含一个包管理工具的Linux系统)

** Busybox是最小的竞争者？**

从上边的对比中你可以看到，在体积上唯一能打败Alpine Linux的是Busybox，所以现在几乎所有嵌入式系统都是使用它，它被应用在路由器，交换机，ATM，或者你的吐司机上。它作为一个最最基础的环境，但是又提供了足够容易维护的shell接口。

在网上有很多文章解释了为什么人们会选择Alpine Linux而不是Busybox，我在这总结一下：

开放活跃的软件包仓库：Alpine
Linux使用apk包管理工具，它集成在Docker镜像中，而Busybox你需要另外安装一个包管理器，例如opkg，更甚者，你需要寻找一个稳定的包仓库源（这几乎没有），Alpine的包仓库中提供了大量常用的依赖包，例如，如果你仍然需要在容器中编译NodeJS或Ruby之类的代码，你可以直接运行apk来添加nodejs和ruby，这在几秒内便可以完成。
体积确实重要，但是当你在功能性，灵活性，易用性和1.5MB之间衡量，体积就不那么重要了，Alpine上添加的包使这些方面都大大增强了。
广泛的支持：Docker公司已经聘请了Alpine Linux的作者来维护它，所有官方镜像，在以后都将基于Alpine Linux来构建。没有比这个更有说服力的理由去让你在自己的容器中使用它了吧。
希云cSphere 很早就意识到镜像越来越庞大的问题，因此在去年推出 微镜像 ，也是引导大家如何更好地构建和理解镜像，镜像只是一种软件包格式而已。

** 构建一个Java环境基镜像 **

正如我刚解释的，Alpine Linux是一个构建自有镜像时不错的选择，因此，我们在此将使用它来构建简洁高效的Docker镜像，我们开始吧!

组合：Alpine + bash

每个Dockerfile第一个指令都是指定它的父级容器，通常是用于继承，在我们的例子中是<code>alpine:latest</code>:
sh

FROM alpine:latest

MAINTAINER cSphere <docker@csphere.cn>

我们同时声明了谁为这个镜像负责，这个信息对上传到Docker Hub的镜像是必要的。

就这样，你就有了往下操作的基础，接下来安装我们选好的shell,把下边的命令加上：
sh

RUN apk add --no-cache --update-cache bash

CMD ["/bin/bash"]

最终的Dockerfile是这样：

```sh

FROM alpine:latest

MAINTAINER cSphere < docker@csphere.cn >

RUN apk add --no-cache --update-cache bash

CMD ["/bin/bash"]

```

好了，现在我们构建容器：
sh

$ docker build -t my-java-base-image .

Sending build context to Docker daemon 2.048 kB

Step 1 : FROM alpine:latest

---> 2314ad3eeb90

Step 2 : MAINTAINER cSphere <docker@csphere.cn>

---> Running in 63433312d77e

---> bfe94713797a

Removing intermediate container 63433312d77e

... 省略若干行

Step 4 : CMD /bin/bash

---> Running in d2291684b797

---> ecc443d68f27

Removing intermediate container d2291684b797

Successfully built ecc443d68f27

并且运行它：
sh

$ docker run --rm -ti my-java-base-image

bash-4.3#

Answer 2

** 构建一个Java环境基镜像 **

正如我刚解释的，Alpine Linux是一个构建自有镜像时不错的选择，因此，我们在此将使用它来构建简洁高效的Docker镜像，我们开始吧!

组合：Alpine + bash

每个Dockerfile第一个指令都是指定它的父级容器，通常是用于继承，在我们的例子中是<code>alpine:latest</code>:
sh

FROM alpine:latest

MAINTAINER cSphere <docker@csphere.cn>

我们同时声明了谁为这个镜像负责，这个信息对上传到Docker Hub的镜像是必要的。

就这样，你就有了往下操作的基础，接下来安装我们选好的shell,把下边的命令加上：
sh

RUN apk add --no-cache --update-cache bash

CMD ["/bin/bash"]

最终的Dockerfile是这样：

```sh

FROM alpine:latest

MAINTAINER cSphere < docker@csphere.cn >

RUN apk add --no-cache --update-cache bash

CMD ["/bin/bash"]

```

好了，现在我们构建容器：
sh

$ docker build -t my-java-base-image .

Sending build context to Docker daemon 2.048 kB

Step 1 : FROM alpine:latest

---> 2314ad3eeb90

Step 2 : MAINTAINER cSphere <docker@csphere.cn>

---> Running in 63433312d77e

---> bfe94713797a

Removing intermediate container 63433312d77e

... 省略若干行

Step 4 : CMD /bin/bash

---> Running in d2291684b797

---> ecc443d68f27

Removing intermediate container d2291684b797

Successfully built ecc443d68f27

并且运行它：
sh

$ docker run --rm -ti my-java-base-image

bash-4.3#

成功了！我们有了一个运行着bash的Alpine Linux。