如何在docker中運行ubuntukylin桌面系統
如何在docker中運行ubuntukylin桌面系統
背景
由於要和開源社合辦一個活動，要求線上線下同時進行，需要使用對方的雲平臺，本來以為只需要提供iso鏡像就行了，沒想到對方只支持docker鏡像。雖然之前用過docker，但是完全沒想過docker裏跑桌面。
思路調研和已有開源項目
說實話，由於沒怎麼接觸過docker，所以花了一上午時間看了下docker實踐教程，但是對如何運行桌面還是沒什麼頭緒。但是我之前在win10剛出wsl的時候好奇去嘗試過，當時有一種使用ximage映射使wsl運行圖形界面的方案，我猜測docker也可以通過這種類似遠程桌面的方式來跑桌面。
同時我又尋找了一些開源項目，這裡不得不吐槽下，大家似乎對在docker裏啟桌面都沒什麼興趣，相關資料是真的少...
首先是kde neno，kde neno有docker鏡像的試用，看了下發現採用的是xserver-xwphyr這個方案，但是對於docker鏡像的細節並看不到，遂放棄。
然後我想到了deepin，似乎曾經聽說過他們有相應的docker鏡像，我抱著試試看的心態去找了找，發現確實有一個在docker裏運行桌面的方案，然而是使用xdocker，這個顯然不符合我的預期，只能放棄。
最後終於在github上找到了這個docker-ubuntu-vnc-desktop 這個項目是在docker裏運行lxde桌面的ubuntu，並通過瀏覽器來訪問。效果如下
效果相當不錯，趕緊看看人家的dockerfile是如何構建的
# Built with arch: amd64 flavor: lxde image: ubuntu:18.04 localbuild: 1
#
################################################################################
# base system
################################################################################
FROM ubuntu:18.04 as system
RUN sed -i s#http://archive.ubuntu.com/#http://tw.archive.ubuntu.com/# /etc/apt/sources.list;
# built-in packages
ENV DEBIAN_FRONTEND noninteractive
RUN apt update
&& apt install -y --no-install-recommends software-properties-common curl apache2-utils
&& apt update
&& apt install -y --no-install-recommends --allow-unauthenticated
supervisor nginx sudo net-tools zenity xz-utils
dbus-x11 x11-utils alsa-utils
mesa-utils libgl1-mesa-dri
&& apt autoclean -y
&& apt autoremove -y
&& rm -rf /var/lib/apt/lists/*
# install debs error if combine together
RUN add-apt-repository -y ppa:fcwu-tw/apps
&& apt update
&& apt install -y --no-install-recommends --allow-unauthenticated
xvfb x11vnc=0.9.16-1
vim-tiny firefox chromium-browser ttf-ubuntu-font-family ttf-wqy-zenhei
&& add-apt-repository -r ppa:fcwu-tw/apps
&& apt autoclean -y
&& apt autoremove -y
&& rm -rf /var/lib/apt/lists/*
RUN apt update
&& apt install -y --no-install-recommends --allow-unauthenticated
lxde gtk2-engines-murrine gnome-themes-standard gtk2-engines-pixbuf gtk2-engines-murrine arc-theme
&& apt autoclean -y
&& apt autoremove -y
&& rm -rf /var/lib/apt/lists/*
# Additional packages require ~600MB
# libreoffice pinta language-pack-zh-hant language-pack-gnome-zh-hant firefox-locale-zh-hant libreoffice-l10n-zh-tw
# tini for subreap
ARG TINI_VERSION=v0.18.0
ADD https://github.com/krallin/tini/releases/download/${TINI_VERSION}/tini /bin/tini
RUN chmod +x /bin/tini
# ffmpeg
RUN mkdir -p /usr/local/ffmpeg
&& curl -sSL https://johnvansickle.com/ffmpeg/releases/ffmpeg-release-amd64-static.tar.xz | tar xJvf - -C /usr/local/ffmpeg/ --strip 1
# python library
COPY image/usr/local/lib/web/backend/requirements.txt /tmp/
RUN apt-get update
&& dpkg-query -W -f=${Package}
> /tmp/a.txt
&& apt-get install -y python-pip python-dev build-essential
&& pip install setuptools wheel && pip install -r /tmp/requirements.txt
&& dpkg-query -W -f=${Package}
> /tmp/b.txt
&& apt-get remove -y `diff --changed-group-format=%> --unchanged-group-format= /tmp/a.txt /tmp/b.txt | xargs`
&& apt-get autoclean -y
&& apt-get autoremove -y
&& rm -rf /var/lib/apt/lists/*
&& rm -rf /var/cache/apt/* /tmp/a.txt /tmp/b.txt
################################################################################
# builder
################################################################################
FROM ubuntu:18.04 as builder
RUN sed -i s#http://archive.ubuntu.com/#http://tw.archive.ubuntu.com/# /etc/apt/sources.list;
RUN apt-get update
&& apt-get install -y --no-install-recommends curl ca-certificates gnupg patch
# nodejs
RUN curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_8.x | bash -
&& apt-get install -y nodejs
# yarn
RUN curl -sS https://dl.yarnpkg.com/debian/pubkey.gpg | apt-key add -
&& echo "deb https://dl.yarnpkg.com/debian/ stable main" | tee /etc/apt/sources.list.d/yarn.list
&& apt-get update
&& apt-get install -y yarn
# build frontend
COPY web /src/web
RUN cd /src/web
&& yarn
&& npm run build
################################################################################
# merge
################################################################################
FROM system
LABEL maintainer="[email protected]"
COPY --from=builder /src/web/dist/ /usr/local/lib/web/frontend/
COPY image /
EXPOSE 80
WORKDIR /root
ENV HOME=/home/ubuntu
SHELL=/bin/bash
HEALTHCHECK --interval=30s --timeout=5s CMD curl --fail http://127.0.0.1:6079/api/health
ENTRYPOINT ["/startup.sh"]
發現這個鏡像是從最基礎的ubuntu18.04開始構建的，然後安裝桌面對應的包。然後很關鍵的，安裝了xvfb和x11vnc這兩個包。xvfb是虛擬顯卡，x11vnc則是用來提供x11服務的，以便主機通過x11客戶端來訪問桌面。
繼續往下看，略過那些庫，還有兩個重要的操作，一個是把上下文中的web後端部署到docker中，但是我並不清楚開源社會採用什麼方案，我理解裏應該只需要提供相應的vnc埠即可，所以這一步沒什麼必要。另一個則是ADD https://github.com/krallin/tini/releases/download/${TINI_VERSION}/tini /bin/tini我去到github項目主頁下發現這是個用來初始化並啟動系統的項目，但是似乎新版的docker已經自帶這個功能？於是乎思路已經基本定了，在docker的系統中安裝xvfb和x11vnc,用xvfb虛擬顯卡，通過x11vnc提供顯示服務。
製作過程
等等，一般的docker鏡像製作都是從基礎鏡像開始構建的，但是我並不清楚ubuntukylin需要哪些包...這下子尷尬了。好在docker可以通過導入tar包來製作鏡像。我找了一臺已經安卓ubuntukylin19.04增強版的機器，把根目錄下除了啟動時自動生成的那些目錄打包到一個tar包裏，最後導入到docker製作成鏡像。
tar -cvpf /tmp/system.tar --directory=/ --exclude=proc --exclude=sys --exclude=dev --exclude=run --exclude=boot .
其中/proc、/sys、/run、/dev這幾個目錄都是系統啟動時自動生成的，雖然也屬於文件系統一部分，但是他們每次開機都會有變化，所以打包的時候就應該忽略它們。 然後執行
cat system.tar | docker import - ubuntukylin:19.04
這樣，鏡像就製作完畢了。
接下來運行docker，恩？什麼都沒有發生？？？進入容器一看，發現ligtdm根本沒有啟動，這就很尷尬了...找了半天問題，沒什麼頭緒，大概猜測和systemd有關，一不做二不休，手動啟動ukui-session！恩？什麼情況，我的桌面怎麼沒了，被docker內的ukui佔用了，開始運行開機動畫？我進到容器裏查看，發現/dev目錄下掛載了宿主機的設備，去看了下runc的源碼，最後得出的結論是systemd的改動，使得某些目錄變成shared by default，所以主機顯卡被docker佔用了導致主機桌面掛掉了...吸取教訓，先把/dev的掛載點刪了再啟動...結果卡在登錄進不去？？？然後同事說ukui-greeter出了bug，但是作者上週剛剛才離職了...行吧，不要登錄鎖屏了，直接把這個包卸載了。ok，終於成功的進了桌面，等等，窗口管理器怎麼不見了，滑鼠變成x了，想了想發現是自己頭腦混亂了，在管理員許可權下啟動了桌面，用su lm(用戶名),切換到普通用戶lm，終於正常了。
但是我不能每次都手動去啟動吧，必須在啟動時自動執行腳本纔行，於是在/etc新建了一個rc.local腳本，每次先刪除設備節點，然後通過xvfb創建虛擬顯卡，設置顯示區域，切換到普通用戶並執行runsession腳本
rm /dev/fb0
rm -rf /dev/dri
export DISPLAY=:1
Xvfb :1 -screen 0 1024x768x16 > /opt/xvfb.log 2>&1 &
sleep 10
su lm -c /home/lm/runukwm
runsession腳本
#!/bin/sh
export DISPLAY=:1
DISPLAY=:1 x11vnc -display :1 -forever -bg -nopw -xkb
#sleep 30
export QT4_IM_MODULE=fcitx
export QT_IM_MODULE=fcitx
export XMODIFIERS=@im=fcitx
export GTK_IM_MODULE=fcitx
/usr/bin/fcitx
QT4_IM_MODULE=fcitx QT_IM_MODULE=fcitx XMODIFIERS=@im=fcitx GTK_IM_MODULE=fcitx DISPLAY=:1 ukui-session > /home/lm/ukui-session.log 2>&1 &
腳本里主要就是啟動了x11vnc設置了一些默認參數，最後啟動ukui-session。這裡要注意的是，rc.local執行腳本的時候會缺失很多環境變數，必須在腳本里指定，否則會導致一些異常行為。
至此，docker鏡像完成了。
運行結果
執行
docker run --name test1(容器名) --cap-add ALL --privileged=true -td readlnh/ubuntukylin-vnc-docker:19.04 /sbin/init
創建並啟動容器 使用如下命令查看ip地址
docker inspect test1(容器名)
最後通過vncview來連接
vncviewer 172.17.0.2(容器ip):5900(默認埠)
效果如下
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