Como personalizar pilhas e buildpacks

Os buildpacks são usados pelo Kf para transformar o código-fonte de um aplicativo em uma imagem executável. O Cloud Native Buildpacks usa a versão mais recente da API Buildpack v3, e empresas como VMware e Heroku estão adicionando a disponibilidade da v3 aos buildpacks atuais.

O Kf aceita buildpacks aceitos pela V2 e pela V3 da especificação da API Buildpack.

Comparação entre buildpacks da V2 e da V3

	Buildpacks da V2	Buildpacks da V3
Nomes alternativos	Buildpacks do Cloud Foundry	Cloud Native Buildpacks (CNB), imagens de builder
Status	Sendo substituído	Atual
Propriedade	Cloud Foundry	Buildpacks.io
Pilha	Compartilhado pelo builder e pelo ambiente de execução	Pode ser diferente para builder e ambiente de execução
Desenvolvimento local	Não é possível	Sim, com a CLI de `pack`
Buildpacks personalizados	Disponível no ambiente de execução	Precisa ser incorporado ao builder

Ciclo de vida do buildpack

Etapa	Cloud Foundry	Kf com buildpacks da V2	Kf com buildpacks da V3
Local de origem	Serviço do BITS	Container Registry	Container Registry
Local do Buildpack	BOSH/HTTP	HTTP	Container Registry
Local da pilha	BOSH	Container Registry	Container Registry
Resultado	Droplet (binário de app sem pilha)	Imagem (Droplet em uma pilha)	Imagem
Ambiente de execução	Droplet acoplado à pilha e executado	Executar imagem criada	Executar imagem criada

O Kf sempre produz uma imagem executável completa como resultado do processo de build. O Cloud Foundry, por outro lado, produz partes de uma imagem executável no tempo de build, e o restante é adicionado no ambiente de execução.

O Kf optou por seguir o modelo de sempre produzir uma imagem completa pelos seguintes motivos:

As imagens podem ser exportadas, executadas localmente e inspecionadas estaticamente.
Mais segurança e auditoria com ferramentas como autorização binária.
As implantações de apps são reproduzíveis.

Kf e buildpacks

O Kf armazena a lista global de buildpacks e pilhas no ConfigMap config-defaults no namespace kf. Cada espaço reflete esses buildpacks no campo de status. No caso de um espaço buildpack-docs, é possível executar o seguinte para conferir a configuração completa relacionada:

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

Na seção Build Config, há três campos a serem observados:

Buildpacks da V2: contém uma lista de buildpacks disponíveis na V2 na ordem de execução.
Pilhas da V2: indica as pilhas que podem ser escolhidas para acionar um build de buildpack da V2.
Pilhas da V3: indica as pilhas que podem ser escolhidas para acionar um build de buildpack da V3.

Também é possível listar as pilhas usando kf 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

Como as imagens de build da V3 já têm buildpacks integrados, use kf buildpacks para conferir a lista:

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
  ...

Como personalizar buildpacks da V3

Você pode personalizar os buildpacks disponíveis para os desenvolvedores criando sua própria imagem de builder exatamente com os buildpacks a que eles têm acesso. Você também pode usar imagens de builder publicadas por outros autores.

Usar uma imagem de builder de terceiros

Uma lista de pilhas de CNB publicadas está disponível na CLI do buildpack pack. No momento em que este artigo foi escrito, a saída de pack suggest-stacks era assim:

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

Para modificar o Kf para usar a pilha publicada pelo Heroku, edite o ConfigMap config-defaults no namespace kf. Adicione uma entrada à chave spaceStacksV3 como esta:

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

Em seguida, execute stacks novamente:

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

Criar sua própria imagem de builder

A CLI do buildpack pack é usada para criar sua própria imagem de builder. Siga a documentação Como trabalhar com builders usando create-builder de pack para criar sua própria imagem de builder. Uma vez criada, envie-a para um registro de contêiner e adicione-a ao ConfigMap config-defaults.

Como configurar uma pilha padrão

Os apps vão receber uma pilha padrão, se não houver uma no manifesto. A pilha padrão é a primeira na lista de pilhas da V2 ou da V3. A menos que seja substituída, uma pilha da V2 é escolhida devido à compatibilidade com o Cloud Foundry.

Você pode forçar o Kf a usar uma pilha da V3 em vez de uma da V2 definindo o campo spaceDefaultToV3Stack no ConfigMap config-defaults do namespace kf como "true":

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

Essa opção também pode ser modificada por espaço, alterando a configuração do campo spec.buildConfig.defaultToV3Stack para true ou false. Se essa configuração não estiver definida, o valor do ConfigMap config-defaults será usado.

Valor de `config-defaults` para `spaceDefaultToV3Stack`	`spec.buildConfig.defaultToV3Stack` do espaço	Pilha padrão
não definido	não definido	V2
`"false"`	não definido	V2
`"true"`	não definido	V3
qualquer um	`false`	V2
qualquer um	`true`	V3

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