如何在 Docker 中使用 Docker

典型适用场景

在 CI 中，通常会有一个 CI Engine 负责解析流程，控制整个构建过程，而将真正的构建交给 Agent 去完成。例如，Jenkins 、GitLab 均是如此。

如下图, 连接 CI Engine 的 Agent, 种类很多。这是为了满足不同项目对构建环境的要求。

同时 Agent 是动态的，构建时才需要，构建完成时即销毁。CI 非常适合实践容器、Serverless 等技术，因此在生产过程中 Agent 经常是容器化的。

那么问题就来了？如果 CI Engine 也是容器化的，在容器中如何使用 Agent 容器去构建呢？如果 Agent 已经是容器化的，那么在 Agent 上如何构建镜像呢？这就是本篇将给出的回答，如何在 Docker 中使用 Docker。

两种使用模式

我们需要知道 Docker 以 C/S 模式工作，主要分为两个部分，Docker CLI 和 Docker Daemon 。Docker CLI ，也就是客户端，提供给用户命令行操作 Docker，例如 docker create/images/ps 等。Docker Damon ，也就是守护进程，负责接受用户指令，维护容器的生命周期。

Docker in Docker

Docker in Docker ，以下简称 DinD。

如上图，可以在 Container 中直接运行一个 Docker Daemon ，然后使用 Container 中的 Docker CLI 工具操作容器。

这种方式下，容器中的 Docker Daemon 完全独立于外部，具有良好的隔离特性。看起来，Container 类似一个 VM ，但 DinD 的作者自己也不是很推荐。

主要原因还是安全问题。DinD 需要以特权模式启动，这种嵌套会带来潜在的安全风险。

这种方式下，响应命令的容器嵌套于使用 docker 命令的容器。

Docker outside of Docker

Docker outside of Docker ，以下简称 DooD。

如上图，Docker 以 C/S 模式工作，使用时用户关注的是 C 端，而生命周期的管理在 S 端。

因此，只需要将 Container 的外部 Docker Daemon 服务挂载到 Container 。让 Container 误以为本地运行了 Docker Daemon，使用 Docker CLI 命令操作时，外部的 Docker Daemon 会响应请求。

这种方式下，响应命令的容器与使用 docker 命令的容器处于同一层级。

Docker 环境下的演示

DinD

• 运行 DinD 容器

docker run --privileged -e DOCKER_TLS_CERTDIR="" -d --name dockerd  docker:dind

d6414f2ff0076c42de19a8a1fe122481c1a72b3bd45fd490dbe1c427414b4139

• 运行带 CLI 的容器链接 DinD 容器

docker run --rm -it --link dockerd:docker docker:latest sh

• 在 DinD 容器中，拉取镜像

拉取镜像

docker pull shaowenchen/devops-java-sample

查看镜像

docker images

REPOSITORY                       TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
shaowenchen/devops-java-sample   latest              fa4651c24a18        6 weeks ago         122MB

使用起来和一个独立的 Docker Daemon 环境一样。

• 查看外部是否受影响

键入 exit 退出容器，通过主机上的 Docker Daemon

docker images |grep fa4651c24a18

符合预期。DinD 使用的是独立的 Docker Daemon，对外部的实例没有直接影响。

DooD

• 运行一个容器

docker run --rm -it -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock alpine sh

• 安装 curl

这里为了避免安装 Docker CLI ，直接使用 curl 调用 Docker Daemon 的 API。

apk update && apk add curl

• 拉取镜像

curl -XPOST --unix-socket /var/run/docker.sock http://localhost/images/create?fromImage=shaowenchen/docker-robotframework&tag=latest

...
{"status":"Status: Downloaded newer image for shaowenchen/docker-robotframework"}

• 查看拉取的镜像

键入 exit 退出容器，通过主机上的 Docker Daemon

docker images |grep robotframework

shaowenchen/docker-robotframework                              latest                         d99cfa7ee716        12 months ago       1.5GB

符合预期。DooD 方式直接使用的外部 Docker Daemon。

Kubernetes 环境下的演示

DinD

• 创建一个 dind.yaml 文件，内容如下:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: dind
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: dind
  template:
    metadata:
      labels:
        app: dind
    spec:
      containers:
        - name: dockerd
          image: 'docker:dind'
          env:
            - name: DOCKER_TLS_CERTDIR
              value: ""
          securityContext:
            privileged: true
        - name: docker-cli
          image: 'docker:latest'
          env:
          - name: DOCKER_HOST
            value: 127.0..1
          command: ["/bin/sh"]
          args: ["-c", "sleep 86400;"]

• 创建 Deployment

kubectl apply -f dind.yaml

• 查看创建的 Pod 名

kubectl get pod |grep dind

dind-5446ffbc8d-68q28   2/2     Running                 12s

• 进入 Pod

kubectl exec -it dind-5446ffbc8d-68q28  -c docker-cli sh

• 测试是否使用独立的 Docker Daemon

docker pull nginx

查看镜像。

docker images

REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
nginx               latest              daee903b4e43        3 days ago          133MB

符合预期，这里仅显示了刚拉取的 Nginx 的镜像，完全独立于主机的 Docker Daemon。

DooD

• 创建一个 dood.yaml 文件，内容如下:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: dood
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: dood
  template:
    metadata:
      labels:
        app: dood
    spec:
      containers:
        - image: docker:latest
          name: docker-cli
          securityContext:
            privileged: false
          command: ["/bin/sh"]
          args: ["-c", "sleep 86400;"]
          volumeMounts:
          - mountPath: /var/run/docker.sock
            name: volume-docker
      volumes:
        - hostPath:
            path: /var/run/docker.sock
            type: ""
          name: volume-docker

• 创建 Deployment

kubectl apply -f dood.yaml

• 查看创建的 Pod 名

kubectl get pod  |grep dood

dood-667d8bcfc6-d5fzf   1/1     Running             15s

• 进入 Pod

kubectl exec -it dood-667d8bcfc6-d5fzf  -c docker-cli sh

• 测试是否使用的是主机的 Docker Daemon

docker images |wc

69       482      8509

符合预期，这里 Docker 命令使用的就是外部的 Docker Daemon。

参考

• https://medium.com/better-programming/about-var-run-docker-sock-3bfd276e12fd
• https://github.com/jpetazzo/dind