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

一、Docker Buildx Build是什么？

Docker Buildx Build是Docker的一个功能，它是一种工具，可以帮助用户快速地构建和测试 Docker 镜像，并生成多个平台的镜像。使用 Docker Buildx Build，您可以使用一次命令构建多个容器架构，如 x86 和 ARM，从而可以很容易地在不同的系统上部署应用程序。

二、为什么要使用Docker Buildx Build？

在以往的 Docker 构建中，用户需要使用 docker build 命令分别构建不同的容器构建，这是一个繁琐的过程。使用 Docker Buildx Build，则可以让用户方便地构建多个平台/架构的 Docker 镜像，例如x86、ARM、PowerPC（ppc64le）等。这样，您可以在 Docker Hub 或其他镜像库中为您的应用程序提供更广泛的发行版本。此外，Docker Buildx Build 也提供了一组工具（例如 buildx bake），可以简化 Docker 部署流程，从而提高构建和部署的效率。

三、如何构建一个多平台的Docker镜像？

1. 安装Docker Buildx插件

在Docker 19.03及更高版本中，Buildx是一个默认的插件，只需运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

检查 Buildx 插件是否已正确安装，可以运行以下命令：

docker buildx version

2. 创建并切换到一个新的本地构建器

运行以下命令，创建并切换到一个新的本地构建器：

docker buildx create --name mybuilder
docker buildx use mybuilder

3. 在不同平台上构建镜像

首先，准备 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"]

接下来，使用以下命令通过 Buildx 在不同平台上构建镜像：

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

在本例中，我们在三种不同的平台上构建同一个镜像。如果您想要构建更多平台的镜像，只需在 --platform 参数中添加更多的平台即可。

4. 查看生成的镜像

运行以下命令，列出所有生成的镜像：

docker images

如果一切正常，您应该可以看到多个平台的镜像，例如：

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

四、Docker Buildx Build的高级用途

1. 使用buildx bake进行可编程的Docker部署

buildx bake 命令提供了一个新的方法，使得 Docker 部署流程更易于理解和管理。使用 buildx bake，您可以编写 YAML 配置文件，从而规定了 Docker 部署的工作流程。以下示例演示如何使用 buildx bake 进行部署。

首先，创建示例配置文件 docker-compose.yml：

version: "3"

services:
  myapp:
    image: myimage:latest

接下来，运行以下命令，使用 buildx bake 启动部署：

docker buildx bake --file docker-compose.yml

这将启动包含 myapp 服务的容器，并在其中运行 myimage 镜像。

2. 使用Docker Buildx Build进行远程构建

如果您的 Docker 构建环境不能满足 Buildx Build 的要求，您可以将构建任务分配给远程主机或云平台。既然您安装了 Buildx 构建器，将容器构建转移到远程主机上很容易，只需几个简单命令：

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，我们使用 Buildx 通过 ssh 将 buildx 构建分配给远程主机。

3. 构建多架构Kubernetes应用程序

构建多架构的 Kubernetes 应用程序是一个复杂的过程，因为它涉及构建多个 Docker 镜像和从每个镜像生成多个平台的镜像。下面是一些示例，在 Kubernetes 中构建多架构应用程序的最佳实践：

# 让 Docker 构建使用 Buildx 编译镜像
export DOCKER_BUILDKIT=1
export DOCKER_CLI_EXPERIMENTAL=enabled

# 创建并切换到一个新的本地构建器 
docker buildx create --name mybuilder
docker buildx use mybuilder

# 构建应用程序
docker buildx build --platform linux/amd64,linux/arm64,linux/ppc64le -t myimage:latest . --push

# 部署应用程序
kubectl apply -f myapp.yaml

五、总结

本文介绍了如何使用 Docker Buildx Build 构建多平台 Docker 镜像，并提供了使用 Buildx Build 的高级用途，例如使用 buildx bake 进行可编程的 Docker 部署，将构建任务分配给远程主机或云平台，以及构建多架构 Kubernetes 应用程序等。使用 Buildx Build，您可以方便地构建和管理跨平台 Docker 镜像，从而加快构建和部署的效率。