Raspberry Pi上构建Docker 1.12

背景

这篇教程的目的是告知你在外表酷炫、速度飞快、价值35美刀的超级计算机（即Raspberry Pi）上构建Docker Engine的所有细节。

准备构建环境

在我们开始这个艰难的任务之前，我们首先需要准备好构建环境来应付大量长时的工作量（_workload_）。

硬件和软件的要求

要使用推荐的方式来构建Docker Engine我们需要一个Linux的电脑，上面已经安装并运行着最近版本的Docker。是的，Docker Engine需要在Docker容器里面构建，这样才能得到一个一致的且可以重生成的（_reproducible_）构建环境。因为这对CPU和磁盘空间有一些要求，这里是一些硬件的最低配置要求：

• Raspberry Pi 3 ( Pi 2也可以，但是构建需要更长的时间)
• 16GB大小的SD卡（8GB是不够的！）
• 启用交换空间（1GB大小的内存是不够的）
• Docker Engine 1.11

安装构建环境

马上你就会看到，搭建构建环境非常简单，因为我们只会使用最新版本的HypriotOS，其已经预安装了Docker Engine 1.11.1。这些步骤这里是在OSX上的情形，假如是Linux或者Windows情况可能会稍稍不同。

第一步：在SD卡上安装HypriotOS 0.8.2

$ flash https://github.com/hypriot/image-builder-rpi/releases/download/v0.8.2/hypriotos-rpi-v0.8.2.img.zip

用新的SD卡启动来启动Raspberry Pi 3。

第二步：部署SSH Key

（注：用于登陆的用户名是pirate，密码是hypriot。）

首先， 等待Raspberry Pi启动起来并且在网络中可见，然后获取它的IP地址。

$ ping -c 1 black-pearl.local
PING black-pearl.local (192.168.2.113): 56 data bytes
64 bytes from 192.168.2.113: icmp_seq=0 ttl=64 time=5.697 ms

然后，将你的常规的SSH key部署到Raspberry Pi上。

$ ssh-add
$ ssh-keygen -R 192.168.2.113
$ ssh-copy-id pirate@192.168.2.113

现在我们可以不用密码就能登陆到Raspberry Pi里面了。

$ ssh pirate@192.168.2.113

$ uname -a
Linux black-pearl 4.4.15-hypriotos-v7+ #1 SMP PREEMPT Mon Jul 25 08:46:52 UTC 2016 armv7l GNU/Linux

第三步：安装构建所需的依赖

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install -y make

第四步：使用swap文件

这一步会创建并且使用默认的2x1GB大小的交换文件，路径为/var/swap。

$ sudo apt-get install -y dphys-swapfile
$ ls -alh /var/swap
-rw------- 1 root root 1.8G Jul 30 17:58 /var/swap

如果我们需要更大的交换文件，可以编辑/etc/dphys-swapfile，但是对于我们来说，默认的1.8GB的交换文件足够了。

克隆Docker仓库

$ git clone https://github.com/docker/docker.git
$ cd docker
$ git checkout v1.12.0

如你所见，我们是基于Docker某个标签（tag）的发布版本来构建我们的版本。

如何应用一些额外的Pull Request

实话讲，现在Docker v1.12.0的构建过程将在ARM上是会失败的。这是一个已知的问题，并且有可望很快被修复。但是很幸运的是已经有一个Pull Request能让我们来构建Docker .deb格式的包。借这个例子机会可以讲下如何简单地将一个pull request应用到某一个发行版本上。

首先，让我们挑选（_cherry pick_）特定的pull request

$ git fetch origin pull/25192/head:fix-manpages-on-arm
$ git cherry-pick fix-manpages-on-arm

然后让我看下git history是否正常。

commit e15322b4fcb173674fd62a329a51b0756f02d503
Author: Daniel Nephin <dnephin@docker.com>
Date:   Thu Jul 28 14:53:08 2016 -0400

Fix the man/Dockerfile for arm

Signed-off-by: Daniel Nephin <dnephin@docker.com>

commit 8eab29edd820017901796eb60d4bea28d760f16f
Author: Tibor Vass <tibor@docker.com>
Date:   Wed Jul 27 16:35:10 2016 -0700

Bump VERSION to v1.12.0

Signed-off-by: Tibor Vass <tibor@docker.com>

可以看到倒数第二个提交是Docker Engine官方的v1.12.0 版本的发布提交。最后一个commit来自于我们正在应用的提交。

运行构建结果

现在是见证魔法的时刻了：我们开始构建过程，然后需要等待相当长的时间才会完成。

$ time make deb

real    350m48.228s
user    0m22.140s
sys 0m4.870s

在一个快速的Raspberry Pi 3上，整个构建过程需要几乎6个小时，但是最终我们将会得到Docker Engine v1.12.0构建后得到的一些针对不同ARM操作系统的安装包。

$ ls -al ~/docker/bundles/1.12.0/build-deb/*/*.deb
-rw-r--r-- 1 root root 15933554 Jul 31 10:46 /home/pirate/docker/bundles/1.12.0/build-deb/debian-jessie/docker-engine_1.12.0-0~jessie_armhf.deb
-rw-r--r-- 1 root root 15945462 Jul 31 12:28 /home/pirate/docker/bundles/1.12.0/build-deb/raspbian-jessie/docker-engine_1.12.0-0~jessie_armhf.deb
-rw-r--r-- 1 root root 15915910 Jul 31 13:40 /home/pirate/docker/bundles/1.12.0/build-deb/ubuntu-trusty/docker-engine_1.12.0-0~trusty_armhf.deb

要在我们的Raspberry Pi上安装Docker Engine，我们会选择使用raspbian-jessie/docker-engine_1.12.0-0~jessie_armhf.deb。

这里是在HypriotOS的安装过程：

$ sudo apt-get purge -y docker-hypriot
$ sudo dpkg -i docker-engine_1.12.0-0~jessie_armhf.deb

现在我们确认在Raspberry Pi上运行了最新v1.12.0的Docker Engine。

$ docker version
Client:
Version:      1.12.0
API version:  1.24
Go version:   go1.6.3
Git commit:   e15322b4f
Built:        Sun Jul 31 11:41:45 2016
OS/Arch:      linux/arm

Server:
Version:      1.12.0
API version:  1.24
Go version:   go1.6.3
Git commit:   e15322b4f
Built:        Sun Jul 31 11:41:45 2016
OS/Arch:      linux/arm

还能使用其他的什么构建选项？

有一些 Raspberry Pi的使用者如 Alex Ellis会在 Arch Linux for ARM (ALARM)或者其他兼容的Linux发行版上运行Docker。对于绝大多数的非Debian发行版来说，用下面的命令来构建一个静态的二进制文件应该就可以了：

$ cd ~/docker
$ time make binary

然后你在bundles文件夹下面发现二进制文件，然后将他们放到/usr/bin或者/usr/local/bin目录下面。

学到了什么

在 Raspberry Pi操作系统和Docker Engine安装好之后，在标准的Raspberry Pi下构建下一个版本的Docker Engine相信就很简单了。

强烈推荐使用更快的Raspberry Pi 3，并且使用至少16GB的SD卡，因为如果SD卡容量小的话，构建可能会在几小时之后崩溃然后你又得从头再来。