Aligerar imágenes Docker

En el mundo de la infraestructura como código, Docker se ha convertido en una herramienta esencial para desarrolladores y administradores de sistemas. Una de las ventajas de Docker es la capacidad de crear imágenes ligeras, lo que permite un despliegue rápido y eficiente de aplicaciones.

Existen casos, ya sea por la complejidad de la aplicación, la cantidad de paquetes instalados o la cantidad de archivos, en los que las imágenes Docker pueden llegar a ser muy pesadas. Esto puede afectar muy negativamente el rendimiento y la eficiencia de los automatismos de construcción, pruebas y despliegue.

En este artículo, vamos a explorar cómo crear imágenes de Docker ligeras para optimizar el rendimiento y la eficiencia en el despliegue de aplicaciones.

Por si lo prefieres, puedes ver el vídeo en YouTube:

Paso 1: Utilizar una imagen base pequeña

La primera etapa en la creación de una imagen de Docker ligera es elegir una imagen base pequeña. Esto significa elegir una imagen que tenga el menor tamaño posible y solo contenga los componentes esenciales para ejecutar la aplicación. Por ejemplo, dentro de las imágenes de debian, podemos optar por las versiones con tag "-slim" (debian:11-slim) las cuales traen muchos menos paquetes por defecto.

Otras imágenes que se han vuelto muy populares los últimos años son las de Alpine Linux. Estas tienen un tamaño minúsculo y tienen un sistema de paquetes muy poblado y bien mantenido.

Paso 2: Eliminar archivos no necesarios

Una vez que tenemos nuestra imagen base, es importante eliminar cualquier archivo o paquete que no sea necesario para la ejecución de la aplicación. Esto puede incluir documentación, archivos de configuración y aplicaciones adicionales.

Un caso práctico, construyo una aplicación Java con Maven y luego utilizo una imagen base de OpenJDK para ejecutar la aplicación. En este caso, Maven no es necesario para la ejecución de la aplicación, por lo que puedo eliminarlo de la imagen. Esto sería extrapolable a npm para aplicaciones Node.js, pip para aplicaciones Python, etc.

Tenemos que pensar que solo tenemos que dejar lo esencial para que la aplicación funcione. Esto no es solo una cuestión de optimización, sino también de seguridad. Si dejamos archivos o paquetes innecesarios en la imagen, podemos estar expuestos a vulnerabilidades debido a aumentar la superficie de ataque.

Paso 3: Utilizar multi-etapas de construcción

La característica de multi-etapas de construcción de Docker nos permite utilizar varias imágenes en una sola definición de construcción. Esto significa que podemos utilizar una imagen base para compilar nuestra aplicación y luego utilizar otra imagen base más pequeña para desplegar la aplicación. Esto nos permite eliminar cualquier paquete o archivo no necesario utilizado solo en la etapa de compilación.

Tengo una lista de vídeos en youtube hablando del tema y también un repositorio con varios ejemplos.

Post-paso 1: Monitorizar el rendimiento de la imagen.

Algunos errores de optimización no serán visibles hasta que la imagen se ejecute en un entorno de producción. Por lo tanto, es importante monitorizar el rendimiento de la imagen una vez que se haya desplegado en producción. Esto nos permitirá identificar cualquier problema de rendimiento y optimizar la imagen de forma proactiva.

Aquí podríamos vigilar que no se escriban demasiados archivos en el disco, que no se consuma demasiada memoria, que no se consuma demasiado ancho de banda, etc.

El comando docker stats nos permite realizar esta tarea. Aunque tendremos que ejecutarlo manualmente, también podríamos automatizarlo o utilizar herramientas como Prometheus para monitorizar el rendimiento de la imagen y guardar los datos en un servidor de métricas.

Post-paso 2: Utilizar herramientas de análisis de imágenes

Algunas herramientas de análisis de imágenes nos permiten analizar las imágenes Docker y obtener información sobre el tamaño de la imagen, los archivos y los paquetes que contiene.

Por ejemplo, la herramienta Dive, la cual, dispone recientemente de extensión de docker.

Esta extensión nos permite visualizar el tamaño de cada capa de la imagen, así como los archivos y los paquetes que contiene. Esto nos permite identificar archivos y paquetes innecesarios que podemos eliminar de la imagen.

Bonus: Distroless

Esto me lo guardo para un artículo/vídeo aparte, pero os dejo un enlace a enlace a la documentación de google por si no podéis esperar. Distroless

Dejaré un enlace aquí cuando lo publique.

Conclusión

Para generar imágenes Docker ligeras, debemos seguir los siguientes pasos:

• Utilizar una imagen base pequeña, como las versiones slim de debian, las UBI de Red Hat o las imágenes de Alpine.
• Eliminar archivos no necesarios, como componentes de desarrollo, compiladores, documentación.. etc. Para esto, podemos utilizar herramientas como Dive, tanto desde la línea de comandos como desde docker desktop.
• Construir una imagen con multi-etapas de construcción.