Docker最佳實踐

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Docker是一個用於將應用程式及其依賴項容器化的平臺，將其打包成自包含的單元，從而能夠在任何地方一致執行，並使開發、交付和部署過程更加輕鬆。Docker帶來了諸多好處，包括更快的開發速度、高效的資源利用率和更好的可擴充套件性。

遵循Docker最佳實踐非常重要，原因有很多。它透過最大限度地減少漏洞和保護敏感資料來提供安全性。最佳化的映象大小和構建過程可確保效能並減少資源使用。有效管理和編排容器可保證高可用性和可靠性。

這些最佳實踐最大限度地發揮了Docker的潛力，使工作流程更輕鬆，應用程式交付速度更快。讓我們瞭解在您的Docker之旅中必須遵循的最佳實踐，這些實踐將使您的開發過程更加順利。

Docker映象最佳實踐

以下是一些在建立Dockerfile和Docker映象時可以遵循的有益技巧。

映象大小最佳化

為了高效使用Docker，務必使映象大小保持最小。映象越小，所需的構建時間、部署速度和儲存消耗就越少。

多階段構建

Dockerfile使用多個階段來保持構建環境與最終映象獨立。第一階段用於構建應用程式。另一個階段僅將所需的工件複製到最小的基本映象中，這大大減小了最終映象的大小。

# Stage 1: Build environment
FROM node:16-alpine AS build
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm install
COPY . .
RUN npm run build

# Stage 2: Production image
FROM nginx:alpine
COPY --from=build /app/build /usr/share/nginx/html

層快取

Docker快取映象的每一層。瞭解此行為是最佳化構建時間的關鍵。儘可能將頻繁更改的檔案放在Dockerfile的後面，以最大限度地提高快取命中率。

例如，將`COPY package*.json ./`放在`RUN npm install`之前，以便在依賴項不變的情況下重用後續構建的快取層。

最小化映象大小

• 選擇精簡的基礎映象 - 使用最小的基礎映象，例如Alpine Linux或distroless。
• 刪除不必要的軟體包 - 刪除應用程式執行不需要的軟體包。
• 使用.dockerignore - 從映象中排除構建工件和不必要的檔案。
• 壓縮檔案 - 在將大型檔案新增到映象之前，應先對其進行壓縮。
• 利用構建引數 - 構建期間的環境變數可以傳遞以自定義映象，而無需建立新層。

透過結合這些技術，您可以顯著減小映象大小，改進構建時間並最佳化資源利用率。

基礎映象選擇

為了最佳化映象大小、安全性和效能，選擇正確的基礎映象非常重要。

• 官方映象 - 只要有可能，都應使用官方映象（例如來自Docker Hub的映象），因為它們通常維護良好且安全。
• 最小基礎映象 - 使用最小的基礎映象，例如Alpine Linux或distroless，以減小映象大小。
• 安全注意事項 - 優先考慮具有安全更新和漏洞修復的映象。

示例

# Using a minimal base image for efficiency
FROM alpine:latest

映象標籤和命名約定

為了更好地組織和管理，需要一致的映象標籤和命名。

• 描述性標籤 - 使用有意義的標籤，例如dev、staging、production或版本號（例如v1.0.0）。
• 語義版本控制 - 考慮使用語義版本控制作為標籤來指示更改。
• 命名約定 - 採用清晰的命名約定（例如project-name:tag）。

示例

docker build -t my-app:v1.0.0 

利用構建引數

您可以使用構建引數自定義映象，而無需從頭開始重建它們。

• 定義引數 - 在Dockerfile中使用ARG指令。
• 傳遞值 - 使用--build-arg標誌在構建過程中提供值。

示例

ARG APP_ENV=development

# ...

ENV APP_ENV=${APP_ENV}

使用Docker BuildKit

BuildKit是一個更新、更快且功能更豐富的Docker映象構建器。

• 安裝 - 使用Docker CLI安裝BuildKit。
• 啟用BuildKit - 設定DOCKER_BUILDKIT=1環境變數。
• 利用功能 - 探索快取掛載、金鑰掛載和buildx等功能。

示例

DOCKER_BUILDKIT=1 docker build -t my-app .

映象掃描和漏洞管理

您應該始終定期掃描映象中的漏洞，以保護您的應用程式。

• 使用映象掃描器 - 使用Docker Bench等工具進行安全檢查。
• 修復漏洞 - 及時解決已識別的漏洞。
• 保持映象更新 - 定期更新基礎映象和依賴項。

示例

docker scan my-app:latest

透過遵循這些最佳實踐，您可以建立高效、安全且易於維護的Docker映象。

Docker安全最佳實踐

雖然Docker帶來了巨大的好處，但也增加了攻擊的安全面。以下是一些重要的最佳實踐：

映象安全

• 最小基礎映象 - 使用精簡的基礎映象，例如Alpine Linux或distroless，以減少攻擊面。
• 掃描映象中的漏洞 - 使用Docker Bench或商業漏洞掃描器執行映象檢查。
• 映象簽名和驗證 - 使用Docker Content Trust可確保映象的完整性。
• 定期重建映象 - 確保所有映象都已更新補丁和修復程式。
• 限制特權容器 - 除非在某些情況下，否則避免執行具有root特權訪問許可權的容器。

主機安全

• 保持主機和Docker守護程序更新 - 及時應用安全補丁。
• 限制對Docker守護程序的訪問 - 這可以只允許授權使用者訪問Docker套接字。
• 使用防火牆 - 確保Docker主機受網路防火牆保護。
• 監控Docker活動 - 設定日誌和監控器以識別可疑活動。

容器安全

• 限制功能 - 只向容器授予必要的許可權。
• 設定資源限制 - 實施資源配額以避免資源耗盡和拒絕服務攻擊。
• 使用只讀檔案系統 - 將卷掛載為只讀，以防止資料修改。
• 包含隔離 - 不同的容器應使用網路名稱空間相互隔離。
• 實施安全模組 - 考慮在Linux中設定LSM（如AppArmor或SELinux）以獲得額外的保護。

網路安全

• 使用安全網路 - 將其分割並隔離。
• 限制埠公開 - 只向外部公開必要的埠。
• 建立加密通訊 - 對容器間通訊和與外部服務的通訊使用TLS/HTTPS。

其他注意事項

• 定期安全審計 - 實施定期安全審查的實踐，以識別和降低風險。
• 事件響應計劃 - 主要目標是制定一個全面的計劃，透過該計劃可以有效地處理安全漏洞。
• 員工培訓 - 教育員工瞭解Docker安全最佳實踐。

結論

雖然Docker在開發和部署應用程式方面提供了很多功能，但它也是安全漏洞的最大來源之一。仔細選擇基礎映象，遵循保持映象大小較小的最佳實踐，並在映象、主機、容器和網路級別整合嚴格的安全措施，將極大地幫助組織加強其Docker環境。定期進行安全審計、員工培訓和事件響應規劃可以維持強大的安全態勢。

關於Docker最佳實踐的常見問題

1. 如何最佳化Docker映象大小？

Docker中映象大小最佳化的許多技術和最佳實踐都針對小型基礎映象、多階段構建（用於分離構建和執行時環境）、透過不包含不需要的檔案來排除映象中的冗餘資料以及壓縮資料。因此，層快取和高效的構建過程有助於減小Docker映象。

2. 編寫Dockerfile的最佳實踐是什麼？

遵循這些Dockerfile最佳實踐：使用清晰簡潔的指令、利用多階段構建、最小化層數、設定正確的`working directory`並有效使用環境變數。考慮使用與應用程式需求匹配的基礎映象，並避免安裝不必要的軟體包。

3. 如何確保Docker映象安全？

優先考慮映象安全，方法是使用官方基礎映象、掃描漏洞、保持基礎映象和軟體包更新、透過刪除不必要的元件來最小化攻擊面以及使用安全的預設配置。考慮實施映象簽名和驗證。