深入理解Docker Buildx Build：建立跨平台的Docker鏡像

一、Docker Buildx Build是什麼？

Docker Buildx Build是Docker的一個功能，它是一種工具，可以幫助用戶快速地構建和測試 Docker 鏡像，並生成多個平台的鏡像。使用 Docker Buildx Build，您可以使用一次命令構建多個容器架構，如 x86 和 ARM，從而可以很容易地在不同的系統上部署應用程序。

二、為什麼要使用Docker Buildx Build？

在以往的 Docker 構建中，用戶需要使用 docker build 命令分別構建不同的容器構建，這是一個繁瑣的過程。使用 Docker Buildx Build，則可以讓用戶方便地構建多個平台/架構的 Docker 鏡像，例如x86、ARM、PowerPC（ppc64le）等。這樣，您可以在 Docker Hub 或其他鏡像庫中為您的應用程序提供更廣泛的發行版本。此外，Docker Buildx Build 也提供了一組工具（例如 buildx bake），可以簡化 Docker 部署流程，從而提高構建和部署的效率。

三、如何構建一個多平台的Docker鏡像？

1. 安裝Docker Buildx插件

在Docker 19.03及更高版本中，Buildx是一個默認的插件，只需運行以下命令使其可用：

export DOCKER_BUILDKIT=1
docker build --platform=local -o . git://github.com/docker/buildx
mkdir -p ~/.docker/cli-plugins
cp buildx ~/.docker/cli-plugins/docker-buildx

檢查 Buildx 插件是否已正確安裝，可以運行以下命令：

docker buildx version

2. 創建並切換到一個新的本地構建器

運行以下命令，創建並切換到一個新的本地構建器：

docker buildx create --name mybuilder
docker buildx use mybuilder

3. 在不同平台上構建鏡像

首先，準備 Dockerfile，例如：

FROM alpine AS builder
RUN mkdir /app
COPY app /app
RUN echo "This application runs on Alpine Linux" > /app/readme.txt

FROM scratch
COPY --from=builder /app /app
WORKDIR /app
CMD ["/app/app"]

接下來，使用以下命令通過 Buildx 在不同平台上構建鏡像：

docker buildx build --platform linux/amd64,linux/arm64,linux/ppc64le -t myimage:latest . --push

在本例中，我們在三種不同的平台上構建同一個鏡像。如果您想要構建更多平台的鏡像，只需在 –platform 參數中添加更多的平台即可。

4. 查看生成的鏡像

運行以下命令，列出所有生成的鏡像：

docker images

如果一切正常，您應該可以看到多個平台的鏡像，例如：

REPOSITORY    TAG          IMAGE ID
myimage       latest       1234567890
myimage       latest       0987654321
myimage       latest       1357924680

四、Docker Buildx Build的高級用途

1. 使用buildx bake進行可編程的Docker部署

buildx bake 命令提供了一個新的方法，使得 Docker 部署流程更易於理解和管理。使用 buildx bake，您可以編寫 YAML 配置文件，從而規定了 Docker 部署的工作流程。以下示例演示如何使用 buildx bake 進行部署。

首先，創建示例配置文件 docker-compose.yml：

version: "3"

services:
  myapp:
    image: myimage:latest

接下來，運行以下命令，使用 buildx bake 啟動部署：

docker buildx bake --file docker-compose.yml

這將啟動包含 myapp 服務的容器，並在其中運行 myimage 鏡像。

2. 使用Docker Buildx Build進行遠程構建

如果您的 Docker 構建環境不能滿足 Buildx Build 的要求，您可以將構建任務分配給遠程主機或雲平台。既然您安裝了 Buildx 構建器，將容器構建轉移到遠程主機上很容易，只需幾個簡單命令：

docker buildx create --name mybuilder --driver docker-container --use
docker buildx use mybuilder
docker buildx build --platform linux/amd64,linux/arm64,linux/ppc64le -t myimage:latest . --push --builder mybuilder

在本例中，我們使用 Buildx 通過 ssh 將 buildx 構建分配給遠程主機。

3. 構建多架構Kubernetes應用程序

構建多架構的 Kubernetes 應用程序是一個複雜的過程，因為它涉及構建多個 Docker 鏡像和從每個鏡像生成多個平台的鏡像。下面是一些示例，在 Kubernetes 中構建多架構應用程序的最佳實踐：

# 讓 Docker 構建使用 Buildx 編譯鏡像
export DOCKER_BUILDKIT=1
export DOCKER_CLI_EXPERIMENTAL=enabled

# 創建並切換到一個新的本地構建器 
docker buildx create --name mybuilder
docker buildx use mybuilder

# 構建應用程序
docker buildx build --platform linux/amd64,linux/arm64,linux/ppc64le -t myimage:latest . --push

# 部署應用程序
kubectl apply -f myapp.yaml

五、總結

本文介紹了如何使用 Docker Buildx Build 構建多平台 Docker 鏡像，並提供了使用 Buildx Build 的高級用途，例如使用 buildx bake 進行可編程的 Docker 部署，將構建任務分配給遠程主機或雲平台，以及構建多架構 Kubernetes 應用程序等。使用 Buildx Build，您可以方便地構建和管理跨平台 Docker 鏡像，從而加快構建和部署的效率。