Docker Container für IoT

17. November 2017

continuous integration, Docker, Gitlab, Gradle, Internet of Things, IoT

Wie automatisiere ich das Bauen von Docker Container für IoT-Geräte mit unterschiedlicher Prozessorarchitektur?

Das war die Frage, die ich mich kürzlich beschäftigt hat.

Für ein IoT Projekt sollen Microservices für verschiedene Prozessorarchitekturen (x86, ARM) gebaut werden. Die Artefakte sollen Docker Container sein, welche mit derselben SCM (Release -) Version getagged werden.
Der Release soll in GitLab manuell angestossen werden. Dabei wird der Master-Branch verwendet.

Verwendete Technologien

Folgende Technologien wurden für das Projekt definiert:

CI Umgebung: GitLab
Buildtool: Gradle

Gradle Integration

Bei der Suche nach geeigneten Gradle-Plugins stiess ich auf eine hohe Anzahl von Plugins, welche mehr oder weniger ähnliche Funktionalität hatten. Schliesslich waren Popularität, Dokumentation, Anzahl Contributors und Aktivität ausschlaggebend für die Wahl folgender Opensource Plugins, welche die funktionalen Kriterien erfüllen.
• Gradle Docker Plugin von bmuschko[1] für das Bauen, Taggen und Pushen der Container.
• Gradle Release Plugin von researchgate[2] für das automatisierte Taggen eines Releases in Git.

Build-Prozess

Der Release Prozess wird manuell in GitLab UI angestossen.
Schematischer Ablauf (sequentiell):

Start Release in GitLab UI
Service wird kompiliert, Unit- und Integrationstests durchgeführt und gebaut
Dockerfile für x86 wird erzeugt (Gradle Task)
Docker-Image für x86 wird gebaut (Gradle Task)
Docker-Image für x86 wird getaggt (Gradle Task)
Docker-Image für x86 wird ins Docker-Repository hochgeladen (Gradle Task)
Dockerfile für ARM wird erzeugt (Gradle Task)
Docker-Image für ARM wird gebaut (Gradle Task)
Docker-Image für ARM wird getaggt (Gradle Task)
Docker-Image für ARM wird ins Docker-Repository hochgeladen (Gradle Task)
Release wird getaggt in SCM (Gradle Task)
Release-Nummer wird erhöht und committed (Gradle Task)

Build Prozess

Definition des Builds mit allen Tasks und Abhängigkeiten

Vereinfachtes gradle.build

.....
apply plugin: 'com.bmuschko.docker-java-application'
apply plugin: "net.researchgate.release"

import com.bmuschko.gradle.docker.tasks.image.Dockerfile
import com.bmuschko.gradle.docker.tasks.image.DockerBuildImage
import com.bmuschko.gradle.docker.tasks.image.DockerPushImage

........


task createDockerfileX86(type: Dockerfile){
    destFile = project.file('build/libs/Dockerfile')
    from 'openjdk:8-jre-alpine'
    maintainer '......"'
    copyFile 'gw-bif-aws-gateway-' + version + '.jar', '/'
    defaultCommand 'java', '-jar', '/gw-bif-aws-gateway-' + version + '.jar'

}

task buildImageX86(type: DockerBuildImage){
    dependsOn createDockerfileX86
    inputDir = createDockerfileX86.destFile.parentFile
    tag = '....../gw-bif/gw-bif-aws-gateway-x86:' + version
}

task pushImageX86(type: DockerPushImage){
    dependsOn buildImageX86
    imageName= '....../gw-bif/gw-bif-aws-gateway-x86:' + version
}


task createDockerfileArm(type: Dockerfile){
    destFile = project.file('build/libs/Dockerfile')
    from 'armhf/openjdk:8-jre-alpine'
    maintainer '......'
    copyFile 'gw-bif-aws-gateway-' + version + '.jar', '/'
    defaultCommand 'java', '-jar', '/gw-bif-aws-gateway-' + version + '.jar'
}

task buildImageArm(type: DockerBuildImage){
    dependsOn createDockerfileArm
    inputDir = createDockerfileArm.destFile.parentFile
    tag = '......../gw-bif/gw-bif-aws-gateway-arm:' + version
}

task pushImageArm(type: DockerPushImage){
    dependsOn buildImageArm
    imageName= '......./gw-bif/gw-bif-aws-gateway-arm:' + version
}

// tag and push docker image with tagged release version
afterReleaseBuild.dependsOn pushImageX86
afterReleaseBuild.dependsOn pushImageArm

........

Die Variable “version” wird direkt aus dem gradle.properties file gelesen.

Fazit

Die verwendeten Technologien arbeiten Hand in Hand zusammen, wobei Gradle den Build Prozess orchestriert, Git sich um die Versionierung kümmert und Docker die Plattform bietet, um verschiedene Prozessorarchitekturen zu unterstützen.

Zu beachten gilt, dass das Pushen von Images und das Tagging des Releases nicht transaktional abläuft. Es könnte sich also ergeben, dass ein Image bereits ins Docker-Repository hochgeladen wurde und der SCM Release anschliessend fehlschlägt. Dies war im Projekt insofern kein Problem, da beim Retry einfach das Image überschrieben wird und sich inhaltlich keine Änderungen ergeben.

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