Busybox构建最小容器

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简介

BusyBox 是一个集成了一百多个最常用linux命令和工具的软件。BusyBox 包含了一些简单的工具，例如ls、cat和echo等等，还包含了一些更大、更复杂的工具，例grep、find、mount以及telnet。有些人将 BusyBox 称为 Linux 工具里的瑞士军刀。简单的说BusyBox就好像是个大工具箱，它集成压缩了 Linux 的许多工具和命令，也包含了 Linux 系统的自带的shell。
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环境

busybox编译安装方式和编译内核的方式一样 所以需要安装make, ncurses, gcc支持

  • ubuntu: apt-get install make gcc libncurses5-dev
  • centos: yum install make gcc ncurses-devel
软件名称 版本号 下载地址
Busybox 1.24.2 下载地址

步骤

配置Busybox编译选项

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2
3
tar xf busybox-1.24.2.tar.bz2
cd busybox-1.24.2
make menuconfig

这时 将打开busybox编译的配置页面 为了方便起见 打算静态编译Busybox

    Busybox Settings  --->          # 这里是对busybox的设置
--- Applets                         # 以下的都是对小程序的配置
    Archival Utilities  --->
    Coreutils  --->
    Console Utilities  --->
    Debian Utilities  --->
    Editors  --->
    Finding Utilities  ---> 
    Init Utilities  --->
    Login/Password Management Utilities  --->

静态编译Busybox属于Busybox的设定 上下键将光标选定Busybox Settings 回车进入

General Configuration  --->             # 这里是通用配置
Build Options  --->                     # 这里是编译选项
Debugging Options  ---> 
Installation Options ("make install" behavior)  --->    
Busybox Library Tuning  --->

选择Build Options 回车进入

[*] Build BusyBox as a static binary (no shared libs)       # 在这里
[ ] Force NOMMU build (NEW)
[*] Build with Large File Support (for accessing files > 2 GB) (NEW)
()  Cross Compiler prefix (NEW)
()  Path to sysroot (NEW)
()  Additional CFLAGS (NEW)
()  Additional LDFLAGS (NEW)
()  Additional LDLIBS (NEW)

光标处在Build BusyBox as a static binary处 空格键选择 [ ]变成了[*]
然后左右键切换光标到exit 回车回到上一个页面 选择 General Configuration 回车进入

[*] Show applet usage messages (NEW)
[*]   Show verbose applet usage messages (NEW)
[*]   Store applet usage messages in compressed form (NEW)
[*] Support --install [-s] to install applet links at runtime (NEW)
[ ] Don't use /usr (NEW)
[*] Enable locale support (system needs locale for this to work)    # 在这里
[*] Support Unicode (NEW)
[ ]   Use libc routines for Unicode (else uses internal ones) (NEW)
[ ]   Check $LC_ALL, $LC_CTYPE and $LANG environment variables (NEW)
(63)  Character code to substitute unprintable characters with (NEW)

在 Enable locale support 处摁空格进行勾选 启动locale支持 然后一路的exit 直到以下界面

Do you wish to save your new configuration? 

        < Yes >      <  No  >

选择 < Yes > 后页面将会退出 配置也就完成了

修改源代码 提供中文显示支持

默认busybox不支持中文字符显示 接下来修改源代码 提供中文显示支持

vim ./libbb/printable_string.c

找到31,32行 删除或注释这两行
找到45行 将”if (c < ‘ ‘ || c >= 0x7f)”注释”|| c >= 0x7f”

29                 if (c < ' ')
30                         break;
31         //      if (c >= 0x7f)
32         //              break;

45          if (c < ' '/* || c >= 0x7f*/)
46                  *d = '?';

开始编译安装

1
2
make
make install

这时 busybox已经编译好了 就是当前目录下的busybox文件 检测一下busybox是否可以显示中文

root@ubuntu:~/busybox-1.24.2# touch 中文测试
root@ubuntu:~/busybox-1.24.2# ./busybox ls 中文测试
中文测试
root@ubuntu:~/busybox-1.24.2# ldd ./busybox
    not a dynamic executable

可以看到 中文名称的文件被正常显示 同时这个程序是个没有依赖的二进制文件

执行make install后 会将busybox和小程序的软链接都安装到当前目录中的_install/目录中 接下来就是打包为一个能正常启动docker容器

打包为docker镜像

如果只是编译安装Busybox的话 到这里就完了 下面是如何将Busybox制作为rootfs

root@ubuntu:~/busybox-1.24.2# cd _install/
root@ubuntu:~/busybox-1.24.2/_install# ls
bin  linuxrc  sbin  usr

进入_install目录 可以看到已经存在几个busybox安装 小程序链接所存在的必须目录

root@ubuntu2:~/busybox-1.24.2/_install# ls -lh bin |head 
total 2.6M
lrwxrwxrwx 1 root root    7 Apr 20 22:24 ash -> busybox
lrwxrwxrwx 1 root root    7 Apr 20 22:24 base64 -> busybox
-rwxr-xr-x 1 root root 2.6M Apr 20 22:24 busybox
lrwxrwxrwx 1 root root    7 Apr 20 22:24 cat -> busybox
lrwxrwxrwx 1 root root    7 Apr 20 22:24 catv -> busybox
lrwxrwxrwx 1 root root    7 Apr 20 22:24 chattr -> busybox
lrwxrwxrwx 1 root root    7 Apr 20 22:24 chgrp -> busybox
lrwxrwxrwx 1 root root    7 Apr 20 22:24 chmod -> busybox
lrwxrwxrwx 1 root root    7 Apr 20 22:24 chown -> busybox

可以看到 其实所有的命令都是软链接到busybox程序的 执行不同的命令 就有不同的效果

root@ubuntu:~/busybox-1.24.2/_install# bin/date
Wed Apr 20 23:07:48 EDT 2016
root@ubuntu:~/busybox-1.24.2/_install# bin/uname -a
Linux ubuntu 4.2.0-16-generic #19-Ubuntu SMP Thu Oct 8 15:35:06 UTC 2015 x86_64 GNU/Linux

原理非常简单 busybox程序通过判断 $0 也就是自身的名字是什么 来执行相应的功能 默认也可以通过将命令作为 $1 传入busybox

root@ubuntu:~/busybox-1.24.2/_install# bin/busybox date
Wed Apr 20 23:11:01 EDT 2016
root@ubuntu:~/busybox-1.24.2/_install# bin/busybox uname -a
Linux ubuntu 4.2.0-16-generic #19-Ubuntu SMP Thu Oct 8 15:35:06 UTC 2015 x86_64 GNU/Linux

当前目录下的文件夹还缺少了很多Linux根文件系统存在的文件夹 现在创建这些文件夹

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mkdir etc lib64 mnt proc run tmp var dev home lib media opt root sys
mkdir var/{log,opt,spool,run}
mkdir usr/{include,lib,share,src,local}
mkdir usr/local/{bin,sbin,include,lib,share,src}
cp /etc/{passwd,shadow,gshadow,group} etc/
chmod a+wrxt tmp/
root@ubuntu:~/busybox-1.24.2/_install# ls
bin  etc   lib    linuxrc  mnt  proc  run   sys  usr
dev  home  lib64  media    opt  root  sbin  tmp  var

现在再看 好像已经像那么回事了 接下来就是将这个rootfs打包为docker镜像

root@ubuntu:~/busybox-1.24.2/_install# tar -cf /dev/stdout *|docker import - busybox:1.24.2
sha256:5b5e476a877a87b5c4c976a2a6db1782c2d89e8177e6f4d9658127320d27c1cb
root@ubuntu:~/busybox-1.24.2/_install# docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
busybox             1.24.2              5b5e476a877a        10 seconds ago      2.635 MB

通过tar命令 将归档数据传入标准输出 通过管道符提交给docker去导入 然后命名新镜像为busybox:1.24.2 可以看到已经导入成功了 大小仅仅2.635 MB

测试Busybox运行效果

从busybox镜像启动一个新的容器 进行简单的命令测试 以后打包服务为docker镜像时就可以使用这个镜像为基础了

root@ubuntu:~/busybox-1.24.2/_install# docker run -ti --rm busybox:1.24.2 sh
/ # ifconfig eth0
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 02:42:AC:12:00:07  
          inet addr:172.18.0.7  Bcast:0.0.0.0  Mask:255.255.0.0
          inet6 addr: fe80::42:acff:fe12:7/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:6 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:6 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:508 (508.0 B)  TX bytes:508 (508.0 B)

/ # ls /
bin      etc      lib      linuxrc  mnt      proc     run      sys      usr
dev      home     lib64    media    opt      root     sbin     tmp      var

附录

Busybox容器通过远程连接访问

buxybox自带了telnetd小程序 这样就可以通过telnet工具远程登录这个容器了

/ # telnetd             # 启telnetd程序 可以看到已经正常监听23端口
/ # netstat -anpt
Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address       Foreign Address      State      PID/Program name    
tcp        0      0 :::23               :::*                 LISTEN     8/busybox
/ # adduser busybox     # 然后添加一个远程登录的用户名 默认是禁止root登录
Changing password for busybox
New password: 
Bad password: too weak
Retype password: 
Password for busybox changed by root

添加用户的同时会让你更改用户密码 接下来就可以试试用telnet工具远程登录到这个容器了

root@ubuntu:~# telnet 172.18.0.7
Trying 172.18.0.7...
Connected to 172.18.0.7.
Escape character is '^]'.

ea68afe67966 login: busybox
Password: 
~ $ date
Thu Apr 21 03:50:10 UTC 2016
~ $

如果想切换到root用户 需要给busybox添加suid权限 在上一个本地会话中完成添加 

/ # chmod +s /bin/busybox
/ # vi /etc/passwd              # 由于不存在bash 切换root时会出错 所以需要更改root的默认shell
    root:x:0:0:root:/root:/bin/sh
/ # passwd root                 # 给root配置一个复杂些的密码
Changing password for root
New password: 
Retype password: 
Password for root changed by root
/ #

然后回到telnet登录的会话中 用 su 命令切换到root用户 切换成功

~ $ su
Password: 
/home/busybox #

不仅telnetd服务 busybox还提供了httpd, udhcpd, tftpd, ntpd, dnsd等服务 还包括了linux常用的三四百条命令 真的是麻雀虽小五脏俱全 这样 一个功能强大 大小仅2.6MB的docker镜像就制作完成了