#16_マルチアーキテクチャ対応のコンテナイメージの作成

IBM Technology
マルチアーキテクチャー対応の
コンテナイメージの作成
2022年08⽉31⽇
⽇本アイ・ビー・エムシステムズ・エンジニアリング株式会社
テクノロジー・コンピテンシー・センター
滝澤直也
コンテナ共創センター勉強会 #16

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© 2022 IBM Corporation 2
コンテナのアーキテクチャー依存性
§ コンテナはポータビリティのあるアプリケーション開発⼿法ですが
コンテナイメージはCPUアーキテクチャーごとに作成する必要があります
オンプレクラウド
コンテナイメージ
デプロイ
デプロイ
コンテナのメリット：
様々な環境にデプロイできるポータビリティ
マルチアーキテクチャー環境：
アーキテクチャーごとにコンテナイメージが必要
x86
IBM Power
ARM
x86⽤
IBM Power⽤
ARM⽤
アーキテクチャーごとにコンテナ
イメージを作成するのは⼤変？
アーキテクチャーごとにコンテナ
開発環境が必要？

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マルチアーキテクチャー対応のコンテナイメージ作成
§ マルチアーキテクチャー対応のコンテナイメージ作成は簡単です
⼀般的な開発環境である
x86環境で作成可能
必要なパッケージは
qemu-user-staticのみ
Dockerfileは（ほぼ）
アーキテクチャー依存なし
本⽇はFedoraとRHELでのマルチアーキテクチャー対応
コンテナイメージの作成⽅法をご紹介します※
Fedora Red Hat Enterprise Linux
Dockerfileは全アーキテクチャーで共通 Dockerfileは少しだけ
アーキテクチャー依存部分を持つ
※Fedora, RHELでなくてもマルチアーキテクチャー対応コンテナイメージは作成できます

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マルチアーキテクチャー対応コンテナイメージ作成の概要
§ qemu-user-staticがサポートされるかによって⼿順が違います
– Fedora：サポートあり
– RHEL：サポートなし
• qemu-user-staticをサポート
• Dockerfileは全アーキテクチャーで共通
• ビルド時にアーキテクチャを指定
• qemu-user-staticがサポートされない
• Dockerfileは⼀部に各アーキテクチャー
固有の記載が必要
共通Dockerfile コンテナイメージアーキテクチャー
固有Dockerfile
共通Dockerfile
アーキテクチャー指定
ビルドビルド
変換
アーキテクチャー指定なし

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マルチアーキテクチャー対応コンテナイメージ作成（Fedora）
固有Dockerfile
共通Dockerfile
ビルドビルド
変換

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§ Fedoraでマルチアーキテクチャー対応コンテナイメージを作成（1/2）
– 前提パッケージの導⼊
§ Fedoraではqemu-user-staticを導⼊可能
– Dockerfileを作成
§ アーキテクチャー固有の記載はないDockerfileを準備
– コンテナイメージを作成
§ platformオプションにてアーキテクチャーを指定
– 作成したコンテナイメージのアーキテクチャーを確認
§ アーキテクチャーがppc64leと表⽰される
# dnf install -y podman buildah qemu-user-static
# cat Dockerfile
FROM ubuntu:20.04
RUN apt-get update && apt-get install -y curl
# buildah bud --platform=linux/ppc64le -f Dockerfile -t focal-test:p1
# podman run --rm focal-test:p1 uname -m
ppc64le
Fedora on x86

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§ Fedoraでマルチアーキテクチャー対応コンテナイメージを作成（2/2）
– 作成したコンテナイメージをDockerhubにpush
§ XXXXXはアカウント名
– Linux on Powerでコンテナを稼働
§ Linux on Power環境にはpodmanが導⼊されていることが前提
§ Linux on Power環境でDockerhubからコンテナイメージをpullして実⾏
# podman push focal-test:p1 XXXXX/focal-test:p1
# podman run --rm docker.io/XXXXX/focal-test:p1 uname -m
ppc64le
Fedora on x86
RHEL on Power

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マルチアーキテクチャー対応コンテナイメージ作成（RHEL）
固有Dockerfile
共通Dockerfile
ビルドビルド
変換

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§ RHELでマルチアーキテクチャー対応コンテナイメージを作成（1/2）
– 前提パッケージの導⼊
§ Podmanとbuildahのみが前提条件
– Dockerfileを作成
§ アーキテクチャー固有の記載はないDockerfileをベースにqemu-user-static対応に修正
– コンテナイメージを作成
§ platformオプションは使⽤せずにビルドを実⾏
– ここでは作成したコンテナイメージのアーキテクチャーを確認できません
§ qemu-user-staticがホストOSに導⼊されていないのでエラーになります
# dnf install –y podman buildah
FROM multiarch/qemu-user-static:x86_64-ppc64le as qemu
FROM ppc64le/ubuntu:20.04
COPY --from=qemu /usr/bin/qemu-ppc64le-static /usr/bin
RUN rm /usr/bin/qemu-ppc64le-static
# buildah bud -f containerfile_ppc64le -t test-multiarch:p1
RHEL on x86
アーキテクチャ固有の記述

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§ RHEL8.4でマルチアーキテクチャー対応コンテナイメージを作成（2/2）
– 作成したコンテナイメージをDockerhubにpush
§ XXXXXはアカウント名
– Linux on Powerでコンテナを稼働
§ Linux on Power環境にはpodmanが導⼊されていることが前提
§ Linux on Power環境でDockerhubからコンテナイメージをpullして実⾏
# podman push test-multiarch:p1.1 XXXXX/test-multiarch:p1
# podman run -it --rm docker.io/XXXXX/test-multiarch:p1
ppc64le
RHEL on x86
RHEL on Power

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RHEL環境でのDockerfileの⾃動変換
§ RHEL環境でアーキテクチャ⾮依存のDockerfileをビルド可能な形式に変換
– スクリプトを準備することでアーキテクチャ⾮依存のDockerfileをRHEL環境でビルド可能な
形式に変換できます
§ サンプルスクリプト
# cat convert_containerfile.sh
#!/bin/bash
FILENAME=$1
ARCH=$2
CONV_FILE="${FILENAME}_${ARCH}"
TMP_FILE="${FILENAME}_tmp"
grep CMD ${FILENAME} > /dev/null
FLG_CMD=$?
grep ENTRYPOINT ${FILENAME} > /dev/null
FLG_ENT=$?
cat ${FILENAME} | sed -e "s/FROM /FROM ${ARCH}¥//g" | ¥
sed -e "/FROM/a COPY --from=qemu /usr/bin/qemu-${ARCH}-static /usr/bin" | ¥
sed -e "1i FROM multiarch/qemu-user-static:x86_64-${ARCH} as qemu" > ${TMP_FILE}
if [[ ${FLG_CMD} -eq 0 ]]; then
cat ${TMP_FILE} | sed -e "/CMD/i RUN rm /usr/bin/qemu-${ARCH}-static" > ${CONV_FILE}
elif [[ ${FLG_ENT} -eq 0 ]]; then
cat ${TMP_FILE} | sed -e "/ENTRYPOINT/i RUN rm /usr/bin/qemu-${ARCH}-static" > ${CONV_FILE}
else
cat ${TMP_FILE} | sed -e "¥$a RUN rm /usr/bin/qemu-${ARCH}-static" > ${CONV_FILE}
fi
rm ${TMP_FILE}

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RHEL環境でのDockerfileの⾃動変換
§ RHEL環境でアーキテクチャー⾮依存のDockerfileをビルド可能な形式に変換
– スクリプトの実⾏例
§ オリジナルのDockerfileを確認
§ ⾃動変換スクリプトを実⾏
§ 変換後のDockerfileを確認
# cat containerfile_ppc64le
FROM multiarch/qemu-user-static:x86_64-ppc64le as qemu
FROM ppc64le/ubuntu:20.04
COPY --from=qemu /usr/bin/qemu-ppc64le-static /usr/bin
RUN rm /usr/bin/qemu-ppc64le-static
CMD ["/bin/bash"]
# cat containerfile
FROM ubuntu:20.04
CMD ["/bin/bash"]
# ./convert_containerfile.sh containerfile ppc64le

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CI/CDパイプラインでのマルチアーキテクチャー対応
§ マルチアーキテクチャー対応コンテナイメージ作成の⾃動化
– CI/CDパイプラインに組み込むことで⾃動化可能です
§ 各アーキテクチャーごとに前項で紹介した処理を実⾏するパイプラインを作成
アプリ開発者
ソースコード・リポジトリ
（Git）
アプリ・コード
開発環境
Dockerレジストリ
CIパイプライン
Clone SAST
Build Scan Push
x86イメージをビルド
各アーキテクチャーの
コンテナイメージが登録される
マニフェスト・リポジトリ
（Git）
アプリ・マニフェスト
IBM Power環境
CDパイプライン
Fetch Apply
Build Scan Push
x86環境
CDパイプライン
Fetch Apply
アプリ利⽤者
①コードを
コミット
②リポジトリ更新を検知
③コンテナイメージ
を登録
④コンテナイメージ
更新を検知
IBM Powerイメージをビルド
マルチアーキテクチャー対応コンテナイメージ作成の⾃動化例

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#16_マルチアーキテクチャ対応のコンテナイメージの作成

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nakaji1106

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