Docker如何跨平台下载Arm架构的镜像

Docker是一个开源的容器化平台，它可以让开发者打包应用程序及其依赖项到一个容器中，并在任何地方运行这个容器，而不用担心环境配置的问题。类比一下，就好像打包一个包裹，里面包含了应用程序和它需要的各种工具、库等等，这个包裹可以在不同的地方被运输和打开，而不需要在每个地方重新装一遍工具和库。这样，Docker可以使我们的应用程序更加容易部署、更加可移植，并且可以提高开发效率。

而DockerHub则是一个公共官方的包裹存储库，也是我们使用docker pull命令时默认的下载仓库。在这个存储库中，有官方或个人所上传的不同版本，不同架构的镜像。本次我们介绍的则是，如何在DockerHub网站下载官方arm架构的镜像。

如何使用Dokcer Hub？

以ubuntu镜像为例，当我们登录hub.docker.com后在搜索框内输入ubuntu。之后便会出来很多以

“镜像名字”/”作者或镜像内容”:”版本”（也许会有版本）

为标题的镜像。当然这只是个命名的方式，也有很多不同于这个格式的镜像。此时第一个标有OFFICIAL（官方）的镜像往往也是我们想找的，因为官方镜像有足够详细的文档、支持不同的版本与架构，可以满足大多数要求。其中当然也不乏有第三方作者制作精良的镜像，它们往往省心省力。

回到正题，进入到ubuntu官方镜像的详情页。我们可以看到映入眼帘的则是他的介绍、版本等。在左上角则是官方提供的下载命令（此命令未指定版本等信息）。

点击Tags选项卡，可以看到这是ubuntu镜像发布过的版本信息。可以进行筛选及搜索。latest标签则为最新版本的镜像，我们也可以看到有多个它所支持的OS（系统）/ARCH（架构）。右侧则有下载此版本镜像的命令，以及镜像的大小。而左侧则有每个镜像摘要值，这个值是唯一的。

如何在X86_64架构的主机上下载arm架构镜像？

计算机的CPU有不同的品牌如intel、amd等这些耳熟能详的。它们基本的架构都为X86，这个架构早期有intel制定，后续由amd进行扩展为当今主流的X86_64又名amd64。主流并非唯一，业界一直存在多种 CPU 架构，如arm架构。许多手机的CPU也都是arm64架构以及大名鼎鼎得mac的M1、M2均是arm64架构。linux很早就开始支持arm64架构，其社区名为aarch64。在如今我们的科技被美国制裁。华为自研arm架构的手机及服务器芯片也均已停产，国家要迈向全国产的道路。而当下国产CPU多半使用的均为arm架构，甚至当下都无法获得armv8/v9版本的授权，但是arm架构还是会慢慢的走进大家的视野内的。

前面扯得有点远，所以我们该如何从X86_64架构的主机上下载arm架构的镜像呢？说到这就不得不提镜像是怎么区分CPU架构的了。

镜像命名区分CPU架构

CPU 构架 “规范” 名称

我们可以看到早期或者现在，也有不同架构的镜像添加 CPU 架构名作为镜像命名空间前缀。这样就可以用不同的名字下载不同架构的镜像了。

docker pull amd64/ubuntu:20.04docker pull arm64v8/ubuntu:20.04

# 其实现在你也能pull到。

这个方法所带来的问题则很多，如CPU 构架 “规范” 名称该怎么命名？为什么x86_64不命名为amd64？arm64不命名为aarch64？

使用 Tag 后缀区分构架

解决方法则是使用 Tag 后缀区分构架，变通办法是不使用命名空间前缀，改为使用镜像名或 Tag 前缀或后缀区分。如：

docker pull ubuntu:20.04-x86_64docker pull ubuntu:20.04-aarch64

在此情况下，我们可以直接使用docker pull 镜像名:版本@摘要值 的方式进行下载指定的镜像。

如我们要下载armv7版本的ubuntu镜像，可以直接点击左侧的摘要值进入镜像的详细页面。

在镜像名称下方则是我需要的摘要值，它是此镜像的唯一值。再下面我们可以选择不同的版本进行查看。左下方的则是构建此镜像的层，Dockerfile构建过程。而右下方则显示了镜像中包含的软件包，软件是否安全，是否有漏洞等。

现在可以使用当前命令进行下载指定版本的镜像。

docker pull ubuntu:latest@sha256:ad18cfdb19dac67bf0072dacea661a817330e5c955d081f4d09914e743ae5d4a

使用此命令查看镜像支持的架构。docker inspect ubuntu:latest@sha256:ad18cfdb19dac67bf0072dacea661a817330e5c955d081f4d09914e743ae5d4a# ---"Architecture": "arm", "Variant": "v7", "Os": "linux", "Size": 55339361, "VirtualSize": 55339361,

清单列表(Manifest List) 支持多构架镜像，进行拉取arm架构镜像

容器社区提出了使用统一的镜像名支持多种 CPU 构架的方案。2017-09-12 后， docker 使用清单列表 (Manifest List) 功能实现了这一方案。当有了这一功能，我们可以基于一个镜像命名空间。当使用docker pull 进行拉取镜像时，docker会根据当前CPU架构拉取对应的镜像。

docker pull ubuntu:20.04

当我们需要跨CPU架构拉取镜像时，如我是一个X86主机，想要拉取一个arm架构的镜像，除了刚才提到的方法。docker为我们提供了pull命令中的--platform参数，此参数可以明确指定我们需要的镜像。platform 不仅可指定 CPU 构架信息，还可以指定操作系统信息。

前面提到，镜像可以通过镜像命名空间中加入架构名称来区分镜像的架构。但带来的问题则是，不同的人可能命名规范并不相同，难以统一。现在使用清单列表的镜像在向docker镜像中心进行注册时必须按照其规范进行命名。但 platform 参数使用任意一个惯用名均可。如其注册名为arm/v7 ，而在使用platfrom参数时，指定为arm即可。

多架构与单架构拉取的镜像为同一个。

# 拉取 amd64 命名空间下的单架构镜像

docker image pull amd64/ubuntu:20.04

# 拉取多架构镜像在 x86_64 构架下的镜像

docker image pull --platform x86_64 ubuntu:20.04

创建多构架镜像

docker 使用清单列表 (Manifest List) 支持多构架镜像。

什么是清单？

将一个 docker 镜像推送到镜像注册中心后，镜像注册中心会记录镜像的存储信息，称为镜像清单 (Image Manifest) 。而清单列表则记录了多个镜像清单及其对应的平台 platform 信息。所谓多构架镜像，或多平台镜像，就是清单列表及其关联的多个单构架镜像。

创建多构架 (多平台) 镜像的操作步骤为：

创建多个单构架镜像。

将所有镜像推送到镜像注册中心，自动生成镜像清单。

汇总多个镜像清单得到清单列表，同样将清单列表推送 (存储) 到镜像注册中心上。新版本 docker 可使用 docker manifest 命令创建和推送清单列表。

Linux 支持交叉构建，即在一套环境下构建多种 CPU 构架下的镜像。为了简单起见，暂不讨论这种方案，暂采用在多个构架环境下创建各自的原生镜像的办法。

这里以创建多架构镜像 test/ubuntu:20.04 为例，介绍创建 docker 多构架镜像的实践操作步骤。

基于官方多架构镜像 ubuntu:20.04 编写 Dockerfile 。

在 x86_64 机器上构建原生镜像，推送到镜像注册中心。docker build --pull 表示每次构建前自动拉取最新的基础镜像，基础镜像是多架构镜像 (清单列表) 时，自动更新到当前架构的最新镜像。

docker build --pull -t test/ubuntu:20.04-x86_64 .docker push test/ubuntu:20.04-x86_64

同样，在 arm64 机器上构建原生镜像，推送到镜像注册中心。

docker build --pull -t test/ubuntu:20.04-aarch64 .docker push test/ubuntu:20.04-aarch64

使用推送到镜像注册中心的多个镜像创建清单列表。注意，前面为每个单架构镜像添加了不同的 Tag 后缀，以方便区分引用。将清单列表推送到镜像注册中心，删除本地副本 (清单列表只有存储在镜像注册中心上才有意义) 。

docker manifest create test/ubuntu:20.04 hanyong/ubuntu:20.04-x86_64 hanyong/ubuntu:20.04-aarch64docker manifest push test/ubuntu:20.04docker manifest rm test/ubuntu:20.04

扩展：

docker pull 镜像存储位置在哪?

查看docker镜像默认存储位置:

根据 Docker Root Dir: /var/lib/docker显示/var/lib/docker为默认存储位置。

docker info#---Kernel Version: 5.4.0-26-generic Operating System: Ubuntu 20.04 LTS OSType: linux Architecture: x86_64 CPUs: 4 Total Memory: 7.748GiB Name: weijishu ID: LINI:YJJ3:WDYH:CFFN:5DBN:WM52:B57J:E6IP:VF7D:NLCV:XJR2:GF62 Docker Root Dir: /var/lib/docker Debug Mode: false Registry: https://index.docker.io/v1/

总结

本文介绍了如何在x86_64架构的主机上下载arm架构的镜像。镜像可以通过镜像命名空间中加入架构名称来区分镜像的架构，也可以使用Tag后缀区分构架。此外，docker使用清单列表支持多构架镜像，可以使用–platform参数指定需要的镜像。本文还介绍了如何创建多构架镜像。