openEuler 22.03 x86架构下docker运行arm等架构的容器——筑梦之路

为什么要这样做？

随着国产化的普及，国家政策对信创产业的支持，尤其一些金融证券行业、政府单位等，逐渐开始走国产化信创的路线，越来越多接触到国产 CPU （arm 平台，比如华为的鲲鹏处理器）

自己买 arm 平台的 CPU，这个成本着实吃不消，于是尝试 x86 平台运行 arm 平台的容器来降本增效。

环境说明

 1. 操作系统版本： 华为openEuler 22.03 lts  x86_64

 2. docker版本：20.10.12  二进制方式安装

 3. buildx插件版本：0.9.1

Docker二进制方式安装和buildx插件安装

1. 二进制方式安装docker并配置

# 二进制方式安装docker并配置
 
#下载二进制离线压缩包
wget https://download.docker.com/linux/static/stable/x86_64/docker-20.10.12.tgz
 
#解压文件
tar -zxvf docker-20.10.12.tgz
 
chmod +x docker/*
 
#将二进制文件拷贝到/usr/bin/
cp docker/* /usr/bin/
 
#注册到系统服务
vim /usr/lib/systemd/system/docker.service
[Unit]
Description=Docker Application Container Engine
Documentation=https://docs.docker.com
After=network-online.target firewalld.service
Wants=network-online.target
  
[Service]
Type=notify
#指定docker存储目录/TRS/APP/docker/lib
ExecStart=/usr/bin/dockerd --graph /APP/docker/
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
LimitNOFILE=infinity
LimitNPROC=infinity
LimitCORE=infinity
asksMax=infinity
TimeoutStartSec=0
Delegate=yes
KillMode=process
Restart=on-failure
StartLimitBurst=3
StartLimitInterval=60s
  
[Install]
WantedBy=multi-user.target
  
#重载
mkdir -p /APP/docker/lib
systemctl daemon-reload
 
#启动服务并加入开机启动
systemctl enable docker --now
 
#检查
systemctl status docker
 
# 配置
mkdir -p /etc/docker
 
cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
  "registry-mirrors": ["https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"],
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "experimental": true,
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "100m"
  },
  "storage-driver": "overlay2",
  "storage-opts": [
    "overlay2.override_kernel_check=true"
  ]
}
EOF

2. 安装docker-buildx插件

# 创建目录
 
mkdir -p  ~/.docker/cli-plugins/
 
# 下载插件并改名
 
wget -c https://github.com/docker/buildx/releases/download/v0.9.1/buildx-v0.9.1.linux-amd64
 
mv buildx-v0.9.1.linux-amd64 docker-buildx
 
chmod +x docker-buildx
 
mv docker-buildx ~/.docker/cli-plugins/
 
# 检查验证
 
docker buildx  version
 
docker buildx ls

注册可支持的架构解释器

不指定 CPU 平台，使用 register 来注册可支持的架构解析器

docker run --rm \
> --privileged \
> multiarch/qemu-user-static:register \
> --reset

ls  /proc/sys/fs/binfmt_misc/ 

cat /proc/sys/fs/binfmt_misc/qemu-mips64el
 
cat /proc/sys/fs/binfmt_misc/qemu-aarch64
 
cat /proc/sys/fs/binfmt_misc/qemu-ppc64le

 启动arm架构的容器

1. 下载qemu-aarch64-static

GitHub - multiarch/qemu-user-static: :earth_africa: `/usr/bin/qemu-*-static`

wget -c https://github.com/multiarch/qemu-user-static/releases/download/v7.2.0-1/qemu-aarch64-static
 
# 其他架构
 
https://github.com/multiarch/qemu-user-static/releases/download/v7.2.0-1/qemu-arm-static
 
https://github.com/multiarch/qemu-user-static/releases/download/v7.2.0-1/qemu-mips-static
 
https://github.com/multiarch/qemu-user-static/releases/download/v7.2.0-1/qemu-mips64-static
 
https://github.com/multiarch/qemu-user-static/releases/download/v7.2.0-1/qemu-mipsel-static
 
https://github.com/multiarch/qemu-user-static/releases/download/v7.2.0-1/qemu-ppc64-static
 
https://github.com/multiarch/qemu-user-static/releases/download/v7.2.0-1/qemu-s390x-static
 
https://github.com/multiarch/qemu-user-static/releases/download/v7.2.0-1/qemu-x86_64-static
 

chmod +x qemu-aarch64-static

启动容器时将 qemu-aarch64-static 带入到容器内

注意 qemu-aarch64-static 二进制文件的路径，可以自己归纳到指定的路径，只需要带入到容器内的 /usr/bin 目录下就好了

简单测试

# 进运行一条命令查看架构
 
docker run -t --rm --platform arm64 -v `pwd`/qemu-aarch64-static:/usr/bin/qemu-aarch64-static alpine uname -m
 
docker run -i --rm --platform arm64 -v `pwd`/qemu-aarch64-static:/usr/bin/qemu-aarch64-static debian:11 uname -m
 
# 创建一个容器并开启一个终端
 
docker run -it --rm --platform arm64 -v `pwd`/qemu-aarch64-static:/usr/bin/qemu-aarch64-static debian:11 /bin/bash

 同理，启动ppc64le架构的镜像如下：

wget -c https://github.com/multiarch/qemu-user-static/releases/download/v7.2.0-1/qemu-ppc64le-static
 
chmod +x qemu-ppc64le-static
 
# 简单测试
 
docker run -t \
--rm \
--platform ppc64le \
-v $(pwd)/qemu-ppc64le-static:/usr/bin/qemu-ppc64le-static \
alpine \
uname -m

以上测试了两种非x86架构的镜像，均可以正常运行，其他架构的类似，这里就不再赘述。 

龙芯架构这里，做特别说明

loongarch 架构的支持

1. 注册解释器

wget https://gitee.com/michael0066/qemu-loongarch64-static/blob/master/qemu-loongarch64-static
 
chmod +x qemu-loongarch64-static

# 注册
 
echo ":qemu-loongarch64:M::\x7fELF\x02\x01\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x02\x00\x02\x01:\xff\xff\xff\xff\xff\xfe\xfe\x00\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xff\xfe\xff\xff\xff:/usr/bin/qemu-loongarch64-static:" > /proc/sys/fs/binfmt_misc/register
 
# 查看
ls  /proc/sys/fs/binfmt_misc/ |grep loonqemu-loongarch64

2.  简单测试

docker run --rm \
--platform loongarch64 -t \
-v `pwd`/qemu-loongarch64-static:/usr/bin/qemu-loongarch64-static \
loongsongd/debian10_loongarch64_x64:e15.0 \
uname -m

参考资料：

x86 架构运行 其他架构镜像 - 简书

https://hub.docker.com/r/loongsongd/debian10_loongarch64_x64

构建arm镜像

 以构建arm64镜像为例来说明如何构建其他平台架构的镜像。

1. 编写Dockerfile

FROM centos:7.9.2009
COPY ./qemu-aarch64-static /usr/bin/qemu-aarch64-static
RUN yum install -y net-tools gcc gcc-c++ make vim && \
    yum clean all

2. 构建镜像

docker build \
--platform arm64 \
-t centos_make:7.9_aarch64 .

3. 检查验证

docker inspect centos_make:7.9_aarch64 | grep -i 'architecture'

 

另一种方式： 

docker build --rm -t "arm64v8/redis_new" -<<EOF
FROM multiarch/qemu-user-static:x86_64-aarch64 as qemu
FROM arm64v8/redis
COPY --from=qemu /usr/bin/qemu-aarch64-static /usr/bin
EOF
 
docker run --rm -t "arm64v8/redis_new" uname -m
#aarch64

这里没有使用buildx插件来构建其他架构的镜像，提供了另外一种构建其他架构镜像的思路和方法，但在云原生一般场景下构建多架构的docker镜像还是推荐使用docker buildx方式，效率更高。