Docker Bake: современный подход к сборке контейнеров01.03.2025 07:30

e4342244998a3804cca5caf47e9e7dbb.png

В мире контейнеризации Docker остается одним из основных инструментов для разработчиков и DevOps-инженеров. Традиционный способ сборки Docker-образов с помощью команды docker build прост и понятен, но при работе с комплексными приложениями, состоящими из множества компонентов, этот процесс может стать утомительным и подверженным ошибкам. Именно здесь на помощь приходит Docker Bake — мощный и гибкий инструмент для организации многоступенчатой и параллельной сборки образов.

В этой статье мы рассмотрим возможности Docker Bake, его преимущества перед стандартным подходом, а также разберем практические примеры использования для различных сценариев разработки.

Что такое Docker Bake

Docker Bake — это функция BuildKit, которая позволяет организовать и автоматизировать процесс сборки Docker-образов с использованием конфигурационных файлов. Он расширяет возможности Docker Compose и предлагает более гибкий и декларативный подход к определению процесса сборки.

Основные преимущества Docker Bake:

  1. Декларативный синтаксис: Вместо множества команд в скриптах вы описываете желаемый результат в HCL (HashiCorp Configuration Language), JSON или YAML.

  2. Параллельная сборка: BuildKit автоматически выполняет сборку образов параллельно, где это возможно.

  3. Переиспользование кэша: Эффективное использование кэша между различными сборками.

  4. Группировка и целевые сборки: Возможность определять группы образов и собирать только нужные в данный момент цели.

  5. Переменные и наследование: Мощная система переменных и наследования свойств между целями сборки.

  6. Интеграция с CI/CD: Легко встраивается в пайплайны непрерывной интеграции и доставки.

Установка и настройка

Docker Bake является частью BuildKit — современного движка для сборки Docker-образов. Начиная с Docker 23.0, BuildKit включен по умолчанию, поэтому для большинства пользователей дополнительная настройка не требуется. Однако, если вы используете более старую версию Docker или хотите убедиться, что BuildKit активирован, следуйте инструкциям ниже.

Проверка версии Docker

Убедитесь, что у вас установлена актуальная версия Docker (23.0 или выше). Проверить версию можно командой: 

docker --version

Если версия Docker устарела, обновите её, следуя официальной документации.

Активация BuildKit (для старых версий Docker)

Для версий Docker ниже 23.0 BuildKit необходимо активировать вручную. Это можно сделать одним из следующих способов:

  1. Через переменную окружения: 

    export DOCKER_BUILDKIT=1

  2. В конфигурационном файле Docker:
    Отредактируйте файл ~/.docker/config.json и добавьте следующие параметры: 

    {
  "features": {
    "buildkit": true
  }
}

  3. Через командную строку:
    При использовании команды docker build или docker buildx bake можно явно указать использование BuildKit: 

    DOCKER_BUILDKIT=1 docker buildx bake

Установка Docker Buildx

Docker Buildx — это расширение Docker CLI, которое предоставляет дополнительные возможности для сборки образов, включая поддержку многоплатформенной сборки. Начиная с Docker 20.10, Buildx входит в состав Docker, но для полной функциональности рекомендуется убедиться, что он установлен и активирован.

  1. Проверка установки Buildx: 

    docker buildx version

    Если Buildx не установлен, следуйте инструкциям ниже.

  2. Установка Buildx:

    • Для Linux: 

      mkdir -p ~/.docker/cli-plugins
curl -sSL https://github.com/docker/buildx/releases/latest/download/buildx-linux-amd64 -o ~/.docker/cli-plugins/docker-buildx
chmod +x ~/.docker/cli-plugins/docker-buildx

    • Для macOS (с использованием Homebrew): 

      brew install docker-buildx

  3. Создание и использование Buildx-билдера:
    По умолчанию Docker использует встроенный билдер, но для полной функциональности рекомендуется создать новый билдер: 

    docker buildx create --use --name my-builder

    Проверьте, что билдер активен: 

    docker buildx ls

Основы использования Docker Bake

Конфигурационные файлы

Docker Bake использует конфигурационные файлы, которые могут быть написаны в форматах HCL (по умолчанию), JSON или YAML. Стандартные имена для этих файлов:

  • docker-bake.hcl

  • docker-bake.json

  • docker-bake.yaml

Также можно использовать docker-compose.yml с некоторыми расширениями.

Структура HCL-файла

Типичный файл конфигурации Docker Bake имеет следующую структуру: 

// Определение переменных
variable "TAG" {
  default = "latest"
}

// Определение групп
group "default" {
  targets = ["app", "api"]
}

// Определение общих настроек
target "docker-metadata-action" {
  tags = ["user/app:${TAG}"]
}

// Определение целей сборки
target "app" {
  inherits = ["docker-metadata-action"]
  dockerfile = "Dockerfile.app"
  context = "./app"
}

target "api" {
  inherits = ["docker-metadata-action"]
  dockerfile = "Dockerfile.api"
  context = "./api"
}

Выполнение сборки

Собрать все цели из группы по умолчанию: 

docker buildx bake

Собрать конкретную цель или группу: 

docker buildx bake app

Передать переменные: 

docker buildx bake --set TAG=v1.0.0

Практические примеры

Пример 1: Простое многокомпонентное приложение

Предположим, у нас есть приложение, состоящее из веб-фронтенда, API и сервиса баз данных. Вот как может выглядеть файл docker-bake.hcl: 

variable "TAG" {
  default = "latest"
}

group "default" {
  targets = ["frontend", "api", "db"]
}

group "services" {
  targets = ["api", "db"]
}

target "base" {
  context = "."
  args = {
    BASE_IMAGE = "node:16-alpine"
  }
}

target "frontend" {
  inherits = ["base"]
  dockerfile = "frontend/Dockerfile"
  tags = ["myapp/frontend:${TAG}"]
  args = {
    API_URL = "http://api:3000"
  }
}

target "api" {
  inherits = ["base"]
  dockerfile = "api/Dockerfile"
  tags = ["myapp/api:${TAG}"]
  args = {
    DB_HOST = "db"
    DB_PORT = "5432"
  }
}

target "db" {
  context = "./db"
  dockerfile = "Dockerfile"
  tags = ["myapp/db:${TAG}"]
}

Пример 2: Многоплатформенная сборка

Один из мощных аспектов Docker Bake — это простота настройки многоплатформенной сборки: 

variable "TAG" {
  default = "latest"
}

group "default" {
  targets = ["app-all"]
}

target "app" {
  dockerfile = "Dockerfile"
  tags = ["myapp/app:${TAG}"]
}

target "app-linux-amd64" {
  inherits = ["app"]
  platforms = ["linux/amd64"]
}

target "app-linux-arm64" {
  inherits = ["app"]
  platforms = ["linux/arm64"]
}

target "app-all" {
  inherits = ["app"]
  platforms = ["linux/amd64", "linux/arm64"]
}

Пример 3: Разные среды разработки

Docker Bake позволяет легко управлять сборками для разных сред (например, разработки, тестирования и production). Для этого можно использовать переменные, которые переопределяются через командную строку: 

variable "ENV" {
  default = "dev"
}

group "default" {
  targets = ["app-${ENV}"]
}

target "app-base" {
  dockerfile = "Dockerfile"
  args = {
    BASE_IMAGE = "node:16-alpine"
  }
}

target "app-dev" {
  inherits = ["app-base"]
  tags = ["myapp/app:dev"]
  args = {
    NODE_ENV = "development"
    DEBUG = "true"
  }
}

target "app-stage" {
  inherits = ["app-base"]
  tags = ["myapp/app:stage"]
  args = {
    NODE_ENV = "production"
    API_URL = "https://api.stage.example.com"
  }
}

target "app-prod" {
  inherits = ["app-base"]
  tags = ["myapp/app:prod", "myapp/app:latest"]
  args = {
    NODE_ENV = "production"
    API_URL = "https://api.example.com"
  }
}

Для сборки образа для конкретной среды используйте команду: 

docker buildx bake --set ENV=prod

Продвинутые возможности Docker Bake

Матричные сборки

Docker Bake позволяет определять матрицы для создания нескольких вариантов сборки на основе комбинаций параметров: 

variable "REGISTRY" {
  default = "docker.io/myorg"
}

target "app" {
  matrix = {
    platform = ["linux/amd64", "linux/arm64"]
    version = ["1.0", "2.0"]
  }
  name = "app-${version}-${platform}"
  tags = ["${REGISTRY}/app:${version}-${platform}"]
  platforms = [platform]
  args = {
    VERSION = version
  }
}

Этот код создаст четыре варианта образа: для каждой комбинации платформы и версии. Вы можете собрать их все одной командой: 

docker buildx bake app

Использование внешних файлов и функций

Docker Bake позволяет использовать внешние файлы и функции для более гибкой настройки: 

// Импорт переменных из JSON-файла
variable "settings" {
  default = {}
}

function "tag" {
  params = [name, tag]
  result = ["${name}:${tag}"]
}

target "app" {
  dockerfile = "Dockerfile"
  tags = tag("myapp/app", "v1.0.0")
  args = {
    CONFIG = "${settings.app_config}"
  }
}

Затем можно передать файл с настройками: 

docker buildx bake --file settings.json

Интеграция с Docker Compose

Docker Bake можно интегрировать с Docker Compose, что особенно удобно для существующих проектов: 

# docker-compose.yml
services:
  app:
    build:
      context: ./app
      dockerfile: Dockerfile
      args:
        VERSION: "1.0"
    image: myapp/app:latest

  api:
    build:
      context: ./api
      dockerfile: Dockerfile
    image: myapp/api:latest

# docker-bake.hcl
target "default" {
  context = "."
  dockerfile-inline = <

Условная логика

Для более сложных сценариев можно использовать условную логику: 

variable "DEBUG" {
  default = "false"
}

target "app" {
  dockerfile = "Dockerfile"
  tags = ["myapp/app:latest"]
  args = {
    DEBUG = "${DEBUG}"
    EXTRA_PACKAGES = DEBUG == "true" ? "vim curl htop" : ""
  }
}

Применение Docker Bake в CI/CD

Docker Bake отлично подходит для использования в CI/CD-пайплайнах. Вот пример интеграции с GitHub Actions, где используются секреты для безопасной аутентификации в Docker Hub: 

# .github/workflows/build.yml
name: Build and Publish

on:
  push:
    branches: [main]
    tags: ['v*']

jobs:
  build:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - name: Checkout
        uses: actions/checkout@v3

      - name: Set up Docker Buildx
        uses: docker/setup-buildx-action@v2

      - name: Login to DockerHub
        uses: docker/login-action@v2
        with:
          username: ${{ secrets.DOCKERHUB_USERNAME }}
          password: ${{ secrets.DOCKERHUB_TOKEN }}

      - name: Docker Metadata
        id: meta
        uses: docker/metadata-action@v4
        with:
          images: myapp/app
          tags: |
            type=ref,event=branch
            type=ref,event=pr
            type=semver,pattern={{version}}

      - name: Build and push
        uses: docker/bake-action@v2
        with:
          files: |
            ./docker-bake.hcl
          targets: app
          push: true
          set: |
            *.tags=${{ steps.meta.outputs.tags }}

Отладка и мониторинг сборок

Docker Bake предоставляет несколько полезных опций для отладки процесса сборки:

  • Просмотр конфигурации без сборки: 

docker buildx bake --print

  • Подробные логи: 

docker buildx bake --progress=plain

  • Экспорт в JSON для анализа: 

docker buildx bake --print | jq

Сравнение с другими инструментами

Docker Bake vs. Docker Compose

Функция

Docker Bake

Docker Compose

Основное назначение

Сборка образов

Управление контейнерами

Параллельная сборка

Да, автоматически

Ограничено

Матричные сборки

Да

Нет

Наследование

Да, мощная система

Ограничено (extends)

Многоплатформенность

Да, интегрировано

Нет

Формат конфигурации

HCL, JSON

YAML

Docker Bake vs. Скрипты сборки

Аспект

Docker Bake

Bash/скрипты

Декларативность

Высокая

Низкая

Сложность поддержки

Низкая

Высокая

Переиспользование

Простое

Сложное

Параллелизм

Автоматический

Ручной

Интеграция с CI/CD

Простая

Требует усилий

Лучшие практики

  • Организуйте таргеты в логические группы: 

group "all" {
  targets = ["app", "api", "worker"]
}

group "backend" {
  targets = ["api", "worker"]
}

  • Используйте наследование для общих настроек: 

target "common" {
  context = "."
  args = {
    BASE_IMAGE = "node:16-alpine"
  }
}

target "app" {
  inherits = ["common"]
  dockerfile = "app/Dockerfile"
}

  • Организуйте сложные конфигурации в несколько файлов: 

docker buildx bake \
  -f ./common.hcl \
  -f ./development.hcl \
  app-dev

  • Используйте переменные для гибкости: 

variable "REGISTRY" {
  default = "docker.io/myorg"
}

target "app" {
  tags = ["${REGISTRY}/app:latest"]
}

  • Применяйте матрицы для сложных сценариев сборки: 

target "matrix" {
  matrix = {
    env = ["dev", "prod"]
    platform = ["linux/amd64", "linux/arm64"]
  }
  name = "app-${env}-${platform}"
  tags = ["myapp/app:${env}-${platform}"]
}

Типичные проблемы и их решения

Проблема 1: Кэш не используется эффективно

Решение: Правильно структурируйте Dockerfile, размещая слои, которые меняются реже, в начале файла: 

FROM node:16-alpine

# Сначала копируем только файлы для зависимостей
COPY package.json package-lock.json ./
RUN npm install

# Затем копируем исходный код
COPY . .

Проблема 2: Конфликт переменных окружения

Решение: Используйте явные значения в Docker Bake: 

target "app" {
  args = {
    NODE_ENV = "production"
  }
}

Проблема 3: Сложно отлаживать сборки

Решение: Используйте подробные логи и инспекцию: 

docker buildx bake --progress=plain --print app

Заключение

Docker Bake предоставляет мощный, гибкий и декларативный подход к организации сборки Docker-образов. Он решает многие проблемы, с которыми сталкиваются команды при использовании традиционных подходов к сборке, особенно в сложных многокомпонентных проектах.

Основные преимущества Docker Bake:

  • Декларативный подход

  • Эффективное использование кэша

  • Параллельная и многоплатформенная сборка

  • Мощная система переменных и наследования

  • Отличная интеграция с CI/CD-пайплайнами

Внедрение Docker Bake в рабочий процесс может значительно упростить и ускорить процессы сборки образов, особенно для команд, работающих с микросервисной архитектурой или сложными многокомпонентными приложениями.

Полезные ресурсы

  • Официальная документация Docker Bake

  • BuildKit GitHub репозиторий

  • HCL документация

  • Docker Buildx GitHub репозиторий

© Habrahabr.ru