自定义堆栈和 Buildpack

Kf 使用 Buildpack 将应用的源代码转换为可执行映像。Cloud Native Buildpack 使用最新的 Buildpack API v3，而 Vmware 和 Heroku 等公司正在积极向现有版本中添加 v3 支持。

Kf 支持符合 BuildBuild API 规范的 V2 和 V3 的 Buildpack。

V2 和 V3 Buildpack 的比较

V2 Buildpack V3 Buildpack
姓名别称 Cloud Foundry Buildpack Cloud Native Buildpacks (CNB)，构建器映像
状态 正在被替换 当前
所有权 Cloud Foundry Buildpacks.io
栈 由构建器和运行时共享 （可选）构建器和运行时不同
本地开发 不可行 是，使用 pack CLI
自定义 Buildpack 在运行时可用 必须内置到构建器中

Buildpack 生命周期

步骤 Cloud Foundry 使用 Buildpack V2 的 Kf 使用 Buildpack V3 的 Kf
来源位置 BITS 服务 Container Registry Container Registry
Buildpack 位置 BOSH/HTTP HTTP Container Registry
堆栈位置 BOSH Container Registry Container Registry
结果 Droplet（无堆栈的应用二进制文件） 映像（堆栈上的 Droplet 小图标） 映像
运行时 Droplet 贴在堆栈上，然后运行 运行生成的映像 运行生成的映像

Kf 始终会在构建流程中生成完整的可执行映像。另一方面，Cloud Foundry 会在构建时生成可执行映像的某些部分，其余内容在运行时添加。

Kf 选择遵循始终生成完整映像的模型，原因如下：

  • 映像可以导出、在本地运行以及静态检查
  • 利用二进制授权等工具提高安全性和审核质量
  • 应用部署可重现

Kf 和 Buildpack

Kf 将其 Buildpack 和堆栈的全局列表存储在 config-defaults ConfigMap 的 kf Namespace 中。每个空间都在其状态字段中反映这些 Buildpack。对于名为 buildpack-docs 的空间，您可以运行以下命令以查看完整的空间配置：

kf space buildpack-docs
Getting Space buildpack-docs
API Version:  kf.dev/v1alpha1
Kind:         Space
Metadata:
  Creation Timestamp:  2020-02-14T15:09:52Z
  Name:                buildpack-docs
  Self Link:           /apis/kf.dev/v1alpha1/spaces/buildpack-docs
  UID:                 0cf1e196-4f3c-11ea-91a4-42010a80008d
Status:
  Build Config:
    Buildpacks V2:
    - Name:      staticfile_buildpack
      URL:       https://github.com/cloudfoundry/staticfile-buildpack
      Disabled:  false
    - Name:      java_buildpack
      URL:       https://github.com/cloudfoundry/java-buildpack
      Disabled:  false
    Stacks V2:
    - Image:  cloudfoundry/cflinuxfs3
      Name:   cflinuxfs3
    Stacks V3:
    - Build Image:  cloudfoundry/cnb:cflinuxfs3
      Description:  A large Cloud Foundry stack based on Ubuntu 18.04
      Name:         org.cloudfoundry.stacks.cflinuxfs3
      Run Image:    cloudfoundry/run:full-cnb

在 Build Config 部分下，需要考虑三个字段：

  • Buildpacks V2包含与V2兼容的 Buildpack 的运行顺序列表。
  • Stacks V2 指示可以选择用于触发 V2 Buildpack 版本的堆栈
  • Stacks V3 指示可以选择用于触发 V3 Buildpack 版本的堆栈

您还可以使用 kf stacks 列出堆栈：

kf stacks
Getting stacks in Space: buildpack-docs
Version  Name                                Build Image                  Run Image                  Description
V2       cflinuxfs3                          cloudfoundry/cflinuxfs3      cloudfoundry/cflinuxfs3
V3       org.cloudfoundry.stacks.cflinuxfs3  cloudfoundry/cnb:cflinuxfs3  cloudfoundry/run:full-cnb  A large Cloud Foundry stack based on Ubuntu 18.04

由于 V3 构建映像已经内置了其 Buildpack，因此您必须使用 kf buildpacks 来获取列表：

kf buildpacks
Getting buildpacks in Space: buildpack-docs
Buildpacks for V2 stacks:
  Name                   Position  URL
  staticfile_buildpack   0         https://github.com/cloudfoundry/staticfile-buildpack
  java_buildpack         1         https://github.com/cloudfoundry/java-buildpack
V3 Stack: org.cloudfoundry.stacks.cflinuxfs3:
  Name                                        Position  Version     Latest
  org.cloudfoundry.jdbc                       0         v1.0.179    true
  org.cloudfoundry.jmx                        1         v1.0.180    true
  org.cloudfoundry.go                         2         v0.0.2      true
  org.cloudfoundry.tomcat                     3         v1.1.102    true
  org.cloudfoundry.distzip                    4         v1.0.171    true
  org.cloudfoundry.springboot                 5         v1.1.2      true
  ...

自定义 V3 Buildpack

您可以创建自己的开发者可用的 Buildpack，方法是创建自己的构建器映像，并且该映像应具有有权访问的 Buildpack。您还可以使用其他作者发布的构建器映像。

使用第三方构建器映像

发布的 CNB 堆栈列表可在 Buildpack CLI pack 中找到。截止到撰写本文之时，pack suggest-stacks 会输出以下内容：

pack suggest-stacks
Stacks maintained by the community:
    Stack ID: heroku-18
    Description: The official Heroku stack based on Ubuntu 18.04
    Maintainer: Heroku
    Build Image: heroku/pack:18-build
    Run Image: heroku/pack:18
    Stack ID: io.buildpacks.stacks.bionic
    Description: A minimal Cloud Foundry stack based on Ubuntu 18.04
    Maintainer: Cloud Foundry
    Build Image: cloudfoundry/build:base-cnb
    Run Image: cloudfoundry/run:base-cnb
    Stack ID: org.cloudfoundry.stacks.cflinuxfs3
    Description: A large Cloud Foundry stack based on Ubuntu 18.04
    Maintainer: Cloud Foundry
    Build Image: cloudfoundry/build:full-cnb
    Run Image: cloudfoundry/run:full-cnb
    Stack ID: org.cloudfoundry.stacks.tiny
    Description: A tiny Cloud Foundry stack based on Ubuntu 18.04, similar to distroless
    Maintainer: Cloud Foundry
    Build Image: cloudfoundry/build:tiny-cnb
    Run Image: cloudfoundry/run:tiny-cnb

要修改 Kf 以使用 Heroku 发布的堆栈，请修改 kf 命名空间中的 config-defaults ConfigMap。向 spaceStacksV3 键添加一个条目，如下所示：

kubectl edit kfsystem kfsystem
spaceStacksV3: |
  - name: org.cloudfoundry.stacks.cflinuxfs3
    description: A large Cloud Foundry stack based on Ubuntu 18.04
    buildImage: cloudfoundry/cnb:cflinuxfs3
    runImage: cloudfoundry/run:full-cnb
  - name: heroku-18
    description: The official Heroku stack based on Ubuntu 18.04
    buildImage: heroku/pack:18-build
    runImage: heroku/pack:18

然后，再次运行 stacks：

kf stacks
Getting stacks in Space: buildpack-docs
Version  Name                                Build Image                  Run Image                  Description
V2       cflinuxfs3                          cloudfoundry/cflinuxfs3      cloudfoundry/cflinuxfs3
V3       org.cloudfoundry.stacks.cflinuxfs3  cloudfoundry/cnb:cflinuxfs3  cloudfoundry/run:full-cnb  A large Cloud Foundry stack based on Ubuntu 18.04
V3       heroku-18                           heroku/pack:18-build         heroku/pack:18             The official Heroku stack based on Ubuntu 18.04

创建您自己的构建器映像

Buildpack CLI pack 用于创建您自己的构建器映像。您可以按照 pack 的使用 create-builder 与构建器合作文档创建自己的构建器映像。创建后，将其推送到 Container Registry 并使用它添加到 config-defaults ConfigMap。

设置默认堆栈

如果应用未在其清单中提供，则系统会为其分配一个默认堆栈。默认堆栈是 V2 或 V3 堆栈列表中的第一个堆栈。除非被替换，否则系统会选择 V2 堆栈与 Cloud Foundry 兼容。

您可以通过将 kf 命名空间的 config-defaults ConfigMap 中的 spaceDefaultToV3Stack 字段设置为 "true" 来强制 Kf 使用 V3 堆栈，而不是 V2 堆栈：

kubectl edit configmap config-defaults -n kf
spaceDefaultToV3Stack: "true"

也可以通过将 spec.buildConfig.defaultToV3Stack 字段设置为 true 或 false 来逐个更改此选项。如果未设置，将使用 config-defaults ConfigMap 中的值。

spaceDefaultToV3Stack 的 config-defaults 值 空间的 spec.buildConfig.defaultToV3Stack 默认堆栈
unset unset V2
"false" unset V2
"true" unset V3
任意 false V2
任意 true V3