如何制作ARM64v8的Elasticsearch镜像

【摘要】在信创环境下一键制作arm64v8-elasticsearch6.5.4镜像。

一、前言

Elasticsearch(以下简称为ES) 是一个分布式的免费开源搜索和分析引擎，适用于包括文本、数字、地理空间、结构化和非结构化数据等在内的所有类型的数据。Elasticsearch 在 Apache Lucene 的基础上开发而成，由 Elasticsearch N.V.（即现在的 Elastic）于 2010 年首次发布。Elasticsearch 以其简单的 REST 风格 API、分布式特性、速度和可扩展性而闻名，是 Elastic Stack 的核心组件；Elastic Stack 是一套适用于数据采集、扩充、存储、分析和可视化的免费开源工具。人们通常将 Elastic Stack 称为 ELK Stack（代指 Elasticsearch、Logstash 和 Kibana），目前 Elastic Stack 包括一系列丰富的轻量型数据采集代理，这些代理统称为 Beats，可用来向 Elasticsearch 发送数据。

ES的版本更新非常快，目前已经到了8.4.1，大多数企业中用的还是比较老的版本，在老版本中7.8.0以下，官方是不提供arm64架构的镜像的，而国内目前好多信创环境都要求ARM架构了，这个时候我们就要自己动手丰衣足食了。

二、制作说明

制作ES镜像的方式有两种，第一种采用rpm的方式，第二种采用tar包的方式，需要提前准备相关的安装包及配置文件，且需要在ARM架构的服务器下制作，如鲲鹏CPU-银河麒麟V10、飞腾CPU-银河麒麟V10等。

需要提前下载的文件

elasticsearch-6.5.4.rpm安装包、elasticsearch-6.5.4.tar.gz安装包
elasticsearch.yml配置文件
arm64v8/centos:7的Docker镜像
sysctl.conf文件
Dockerfile文件
一键制作的脚本文件

镜像准备

$ docker pull arm64v8/centos:7

三、采用rpm的方式制作ES镜像

3.1 编写elasticsearch.yml文件

#集群名称
cluster.name: elasticsearch
#节点名称
node.name: es-node
#数据和日志存储目录
path.data: /usr/share/elasticsearch/data
path.logs: /usr/share/elasticsearch/log
#内存交换的选项，官网建议为true
bootstrap.memory_lock: true
#网关设置，设置 host 为 0.0.0.0 ，即可启用该物理机器所有网卡网络访问
network.host: 0.0.0.0
#设置对外服务的http端口，默认为9200
http.port: 9200
#es节点之间通信的端口，默认为 9300
transport.tcp.port: 9300
#解决跨域问题
http.cors.enabled: true
http.cors.allow-origin: "*"
#xpack组件关闭 (x-pack不支持Linux-aarch64)
xpack.ml.enabled: false

3.2 编写sysctl.conf文件

vm.max_map_count=655360

3.3 编写Dockerfile文件

FROM xiaohezi/centos7:jdk1.8
MAINTAINER xiaohezi
USER es
WORKDIR /usr/share/elasticsearch
VOLUME ["/usr/share/elasticsearch/data","/usr/share/elasticsearch/log"]
CMD ["/usr/share/elasticsearch/bin/elasticsearch"]
EXPOSE 9200 9300

3.4 编写一键制作的脚本文件build-elasticsearch-rpm.sh

#!/bin/bash
###############################################################
# 作者：何昌涛
# 脚本名：build-elasticsearch-rpm.sh
# 时间：2022-09-14
# 功能描述：arm64-v8-elasticsearch6.5.4镜像制作脚本
###############################################################
cd `dirname $0`
SH_PATH=`pwd`
BASE_PATH=${SH_PATH%/*}

echo ""
echo ""
echo "#########################################################"
echo "# 在线拉取arm64v8/centos:7镜像并启动 -- 开始            #"
echo "#########################################################"
docker run  --privileged -it -d --name centos01 arm64v8/centos:7  /usr/sbin/init
echo "#########################################################"
echo "# 在线拉取arm64v8/centos:7镜像并启动 -- 结束            #"
echo "#########################################################"

echo ""
echo ""
echo "#########################################################"
echo "# 进入容器，并下载相关依赖 -- 开始                      #"
echo "#########################################################"
#进入容器
docker exec -i centos01 bash << EOF
#下载相关依赖
yum install -y Java-1.8.0-openjdk
yum install -y unzip
yum install -y net-tools
yum install -y sudo
yum install -y vim
exit
EOF
echo "#########################################################"
echo "# 进入容器，并下载相关依赖 -- 结束                      #"
echo "#########################################################"

echo ""
echo ""
echo "#########################################################"
echo "# 向容器中拷贝es安装包以及es依赖配置文件 -- 开始        #"
echo "#########################################################"
docker cp ./elasticsearch-6.5.4.rpm centos01:/usr/local/src/
docker cp ./sysctl.conf centos01:/etc/
echo "#########################################################"
echo "# 向容器中拷贝es安装包以及es依赖配置文件 -- 结束        #"
echo "#########################################################"

echo ""
echo ""
echo "#########################################################"
echo "# 进入容器安装es并修改es依赖配置文件 -- 开始            #"
echo "#########################################################"
#进入容器
docker exec -i centos01 bash << EOF
#rpm方式安装es
cd /usr/local/src/ && rpm -ivh elasticsearch-6.5.4.rpm --nodeps --force
#新建用户
useradd es
#赋予权限
chown -R es:es /etc/elasticsearch/
chown -R es:es /usr/share/elasticsearch/
chown -R es:es /usr/lib/systemd/system/elasticsearch.service
chown -R es:es /etc/sysconfig/elasticsearch
chown -R es:es /var/lib/elasticsearch
chown -R es:es /var/log/elasticsearch
mkdir -p  /data/elasticsearch/data && mkdir /data/elasticsearch/log
chown -R es:es /data && chown -R es:es /data/elasticsearch
#修改/etc/sysctl.conf文件中的参数，并使生效
sysctl -p
#修改/etc/security/limits.conf文件中的参数
echo "* soft nofile 65536"  >> /etc/security/limits.conf
echo "* hard nofile 131072" >> /etc/security/limits.conf
echo "* soft nproc 2048"    >> /etc/security/limits.conf
echo "* hard nproc 4096"    >> /etc/security/limits.conf
#配置es服务
sudo systemctl daemon-reload
#将es设置为开机自启动
systemctl enable elasticsearch.service
exit
EOF
echo "#########################################################"
echo "# 进入容器安装es并修改es依赖配置文件 -- 结束            #"
echo "#########################################################"

echo ""
echo ""
echo "#########################################################"
echo "# 制作xiaohezi/centos7:jdk1.8镜像 -- 开始                 #"
echo "#########################################################"
docker commit -a "xiaohezi" centos01 xiaohezi/centos7:jdk1.8
echo "#########################################################"
echo "# 制作xiaohezi/centos7:jdk1.8镜像 -- 结束                 #"
echo "#########################################################"

echo ""
echo ""
echo "#########################################################"
echo "#利用Dockerfile制作arm64/elasticsearch:6.5.4镜像--开始  #"
echo "#########################################################"
docker build -f ./rpm/Dockerfile -t arm64/elasticsearch:6.5.4 .
echo "#########################################################"
echo "#利用Dockerfile制作arm64/elasticsearch:6.5.4镜像--结束  #"
echo "#########################################################"

3.5 完整目录

3.6 一键制作镜像

$ ./build-elasticsearch-rpm.sh

四、采用tar包的方式制作ES镜像

4.1 编写elasticsearch.yml文件

#集群名称
cluster.name: elasticsearch
#节点名称
node.name: es-node
#数据和日志存储目录
path.data: /usr/share/elasticsearch/data
path.logs: /usr/share/elasticsearch/log
#内存交换的选项，官网建议为true
bootstrap.memory_lock: true
#网关设置，设置 host 为 0.0.0.0 ，即可启用该物理机器所有网卡网络访问
network.host: 0.0.0.0
#设置对外服务的http端口，默认为9200
http.port: 9200
#es节点之间通信的端口，默认为 9300
transport.tcp.port: 9300
#解决跨域问题
http.cors.enabled: true
http.cors.allow-origin: "*"
#xpack组件关闭 (x-pack不支持linux-aarch64)
xpack.ml.enabled: false

4.2 编写sysctl.conf文件

vm.max_map_count=655360

4.3 编写Dockerfile文件

FROM xiaohezi/centos7:jdk1.8
ENV VERSION=6.5.4
MAINTAINER xiaohezi
COPY ./elasticsearch-${VERSION}.tar.gz /usr/local
RUN cd /usr/local && tar zxvf elasticsearch-${VERSION}.tar.gz && rm -f elasticsearch-${VERSION}.tar.gz
RUN mkdir -p  /data/elasticsearch/data && mkdir /data/elasticsearch/log
ADD ./elasticsearch.yml /usr/local/elasticsearch-${VERSION}/config/elasticsearch.yml
RUN useradd es
RUN chown -R es:es /usr/local/elasticsearch-${VERSION}/ && chown -R es:es /data
USER es
#WORKDIR指令用于指定容器的一个目录， 容器启动时执行的命令会在该目录下执行
WORKDIR /usr/local/elasticsearch-${VERSION}
#目录就会在运行时自动挂载为匿名卷，任何向/data/elasticsearch/data中写入的信息都不会记录进容器存储层，从而保证了容器存储层的无状态化
VOLUME ["/data/elasticsearch/data","/data/elasticsearch/log"]
#CMD用于设置默认执行的命令
CMD ["/usr/local/elasticsearch-6.5.4/bin/elasticsearch"]
EXPOSE 9200 9300

4.4 编写一键制作的脚本文件build-elasticsearch.sh

#!/bin/bash
###############################################################
# 作者：何昌涛
# 脚本名：build-elasticsearch.sh
# 时间：2022-09-14
# 功能描述：arm64-v8-elasticsearch6.5.4镜像制作脚本
###############################################################
cd `dirname $0`
SH_PATH=`pwd`
BASE_PATH=${SH_PATH%/*}

echo ""
echo ""
echo "#########################################################"
echo "# 在线拉取arm64v8/centos:7镜像并启动 -- 开始            #"
echo "#########################################################"
docker run  --privileged -it -d --name centos01 arm64v8/centos:7  /usr/sbin/init
echo "#########################################################"
echo "# 在线拉取arm64v8/centos:7镜像并启动 -- 结束            #"
echo "#########################################################"
sleep 10s
echo ""
echo ""
echo "#########################################################"
echo "# 进入容器，并下载相关依赖 -- 开始                      #"
echo "#########################################################"
#进入容器
docker exec -i centos01 bash << EOF
yum install -y java-1.8.0-openjdk
yum install -y unzip
yum install -y net-tools
yum install -y sudo
exit
EOF
sleep 10s
echo "#########################################################"
echo "# 进入容器，并下载相关依赖 -- 结束                      #"
echo "#########################################################"

echo ""
echo ""
echo "#########################################################"
echo "# 向容器中拷贝es安装包以及es依赖配置文件 -- 开始        #"
echo "#########################################################"
docker cp ./sysctl.conf centos01:/etc/
echo "#########################################################"
echo "# 向容器中拷贝es安装包以及es依赖配置文件 -- 结束        #"
echo "#########################################################"

echo ""
echo ""
echo "#########################################################"
echo "# 进入容器并修改es依赖配置文件 -- 开始                  #"
echo "#########################################################"
#进入容器
docker exec -i centos01 bash << EOF
#修改/etc/sysctl.conf文件中的参数，并使生效
sysctl -p
#修改/etc/security/limits.conf文件中的参数
echo "* soft nofile 65536"  >> /etc/security/limits.conf
echo "* hard nofile 131072" >> /etc/security/limits.conf
echo "* soft nproc 2048"    >> /etc/security/limits.conf
echo "* hard nproc 4096"    >> /etc/security/limits.conf
exit
EOF
echo "#########################################################"
echo "# 进入容器并修改es依赖配置文件 -- 结束                  #"
echo "#########################################################"

echo ""
echo ""
echo "#########################################################"
echo "# 制作xiaohezi/centos7:jdk1.8镜像 -- 开始                 #"
echo "#########################################################"
docker commit -a "xiaohezi" centos01 xiaohezi/centos7:jdk1.8
echo "#########################################################"
echo "# 制作xiaohezi/centos7:jdk1.8镜像 -- 结束                 #"
echo "#########################################################"

echo ""
echo ""
echo "#########################################################"
echo "#利用Dockerfile制作arm64/elasticsearch:6.5.4镜像--开始  #"
echo "#########################################################"
docker build -f ./Dockerfile -t arm64/elasticsearch:6.5.4 .
echo "#########################################################"
echo "#利用Dockerfile制作arm64/elasticsearch:6.5.4镜像--结束  #"
echo "#########################################################"

注：上面是通过脚本的方式，对容器进行环境初始化，然后再将容器制作成镜像，当然这部分也可以用Dockerfile来完成。推荐使用Dockerfile来构建镜像。

4.5 完整目录结构

4.6 一键制作镜像

$ ./build-elasticsearch.sh

五、优化

5.1 基础镜像的选择 (FROM)

基本原则

官方镜像优于非官方的镜像，如果没有官方镜像，则尽量选择Dockerfile开源的
固定版本tag而不是每次都使用latest
尽量选择体积小的镜像(同一个版本，不同的TAG,其镜像大小也不一样)

示例1：拉取nginx两个TAG的镜像

$ docker pull nginx:1.21.4-alpine
$ docker pull nginx:1.21.4

通过docker images nginx 查看镜像

$ docker images nginx
REPOSITORY   TAG             IMAGE ID       CREATED         SIZE
nginx        1.21.4          ea335eea17ab   4 days ago      141MB
nginx        1.21.4-alpine   b46db85084b8   9 days ago      23.2MB

注：通过上面可以看到同样的版本，不同的TAG，其大小相差很多。这和构建镜像时采用的基础镜像体积大小有关。比如nginx:1.21.4-alpine构建基础镜像时采用的是alpine这个linux作为基础镜像，alpine linux本身就非常小。当然由于体积小，将来可能安装某些软件就比较麻烦，所以适合自己的才是最好的。

5.2 镜像的大小和分层

每一行的RUN命令都会产生一层image layer，这样会导致镜像的臃肿。如上面tar方式制作镜像Dockerfile有4个RUN，就会有4层。

如下改进版Elasticsearch的Dockerfile

FROM pkulaw/centos7:jdk1.8
ENV VERSION=6.5.4
MAINTAINER xiaohezi
COPY ./elasticsearch-${VERSION}.tar.gz /usr/local
RUN cd /usr/local && tar zxvf elasticsearch-${VERSION}.tar.gz && 
    rm -f elasticsearch-${VERSION}.tar.gz && 
    mkdir -p  /data/elasticsearch/data && 
    mkdir -p /data/elasticsearch/log && 
    useradd es && 
    chown -R es:es /usr/local/elasticsearch-${VERSION}/ && 
    chown -R es:es /data 
ADD ./elasticsearch.yml /usr/local/elasticsearch-${VERSION}/config/elasticsearch.yml
USER es
#WORKDIR指令用于指定容器的一个目录， 容器启动时执行的命令会在该目录下执行
WORKDIR /usr/local/elasticsearch-${VERSION}
#目录就会在运行时自动挂载为匿名卷，任何向/data/elasticsearch/data中写入的信息都不会记录进容器存储层，从而保证了容器存储层的无状态化
VOLUME ["/data/elasticsearch/data","/data/elasticsearch/log"]
#CMD用于设置默认执行的命令
CMD ["/usr/local/elasticsearch-6.5.4/bin/elasticsearch"]
EXPOSE 9200 9300