解决国产系统 Docker 拉取大镜像卡顿之谜
今天解决了客户 arm64 机器上 docker pull 大镜像卡住的问题。
由来
同事让我帮忙解决客户现场 Docker 镜像无法拉取的问题，故障如下会一直卡住：
$ docker pull xxx:5000/xxxx
xxx: Pulling from xxx/xxxxxx
7c0b344a74c2: Extracting [> ] 294.9kB/26.66MB
7c0b344a74c2: Download complete
e53ed7fd3110: Download complete
d2cae797bc79: Download complete
ec3ddc176f08: Download complete
2969517e196e: Download complete
097fa64722e8: Download complete
1dde4ca01a5a: Download complete
离线文件 load -i 后，打上 tag 推送到镜像仓库，然后本地删除这个镜像，然后拉取还是像上面这样卡住，部分小镜像拉取没问题，所以不可能是 docker data-root 的挂载 option 影响。环境信息如下：
$ docker info
...
Server Version: 19.03.15
Storage Driver: overlay2
Backing Filesystem: extfs
Supports d_type: true
Native Overlay Diff: true
Logging Driver: json-file
Cgroup Driver: cgroupfs
Plugins:
Volume: local
Network: bridge host ipvlan macvlan null overlay
Log: awslogs fluentd gcplogs gelf journald json-file local logentries splunk syslog
Swarm: inactive
Runtimes: runc
Default Runtime: runc
Init Binary: docker-init
containerd version: ea765aba0d05254012b0b9e595e995c09186427f
runc version: v1.0.0-0-g84113eef
init version: fec3683
Security Options:
seccomp
Profile: default
Kernel Version: 4.19.90-2211.5.0.0178.22.uel20.aarch64
Operating System: UnionTech OS Server 20
OSType: linux
Architecture: aarch64
CPUs: 24
Total Memory: 94.56GiB
Name: host-xxxx
ID: RTQS:5TXE:5T3S:YW7X:OHPK:FZ7D:7EHD:DH5Z:JNBV:FVXS:24FA:EIVS
Docker Root Dir: /data/kube/docker
Debug Mode: true
File Descriptors: 29
Goroutines: 46
System Time: 2023-04-12T16:10:25.33362426+08:00
$ uname -a
Linux host-x 4.19.90-2211.5.0.0178.22.uel20.aarch64 #1 SMP Thu Nov 24 10:33:07 CST 2022 aarch64 aarch64 aarch64 GNU/Linux
$ cat /etc/os-release
PRETTY_NAME="UnionTech OS Server 20"
NAME="UnionTech OS Server 20"
VERSION_ID="20"
VERSION="20"
ID=uos
HOME_URL="https://www.chinauos.com/"
BUG_REPORT_URL="https://bbs.chinauos.com/"
VERSION_CODENAME=fuyu
PLATFORM_ID="platform:uel20"
排查
卡住的过程中，另外开一个 ssh top 发现进程 unpigz 占用较高，利用其 pid 查看了一些信息：
$ pstree -sp 1170083
systemd(1)───dockerd(1169795)───unpigz(1170083)─┬─{unpigz}(1170084)
├─{unpigz}(1170086)
└─{unpigz}(1170087)
发现这个进程是 Docker 调用的，strace 只能看到卡住，kill 了 unpigz 后，卡住的 pull 开始报错了：
failed to register layer: Error processing tar file(exit status 1): unexpected EOF
Docker 的镜像每层 layer 实际是 tar，pull 时会下载 tar 包然后解压，这个看着是解压相关的逻辑出现了问题。在 Docker 源码里搜索 Error processing tar file 后找到：
// https://github.com/moby/moby/blob/v19.03.15/pkg/chrootarchive/archive_unix.go#L90-L116
cmd := reexec.Command("docker-untar", dest, root)
...
if err := cmd.Wait(); err != nil {
// when `xz -d -c -q | docker-untar ...` failed on docker-untar side,
// we need to exhaust `xz`'s output, otherwise the `xz` side will be
// pending on write pipe forever
io.Copy(ioutil.Discard, decompressedArchive)
return fmt.Errorf("Error processing tar file(%v): %s", err, output)
}
return nil
看注释里的xz -d -c -q | docker-untar ...，与 unpigz 的 cmdline 和一个卡住的 docker-untar 进程相符：
$ xargs -0 < /proc/1170083/cmdline
/usr/bin/unpigz -d -c
$ ps aux | grep docker-unta[r]
root 1164788 0.0 0.0 1491008 39488 pts/2 Sl+ 15:21 0:00 docker-untar / /data/kube/docker/overlay2/546b7b992b53b243450807b8150c4a1905e93afae604da69a21bbaaf443f178e/diff
看来是 exec 调用 unpigz 解压管道给 reexec 注册的 docker-untar，而上面的 unpigz 进程树显示是 docker 默认调用的而非 xz。搜索后发现，unpigz 是一个在 gz 格式处理上比 gzip 更快的实现。既然 Docker 是 exec 调用的 unpigz，那就在源码里搜索它看看：
// https://github.com/moby/moby/blob/v19.03.15/pkg/archive/archive.go#L32-L39
func init() {
if path, err := exec.LookPath("unpigz"); err != nil {
logrus.Debug("unpigz binary not found in PATH, falling back to go gzip library")
} else {
logrus.Debugf("Using unpigz binary found at path %s", path)
unpigzPath = path
}
}
往下翻看，发现 unpigzPath 的 exec 调用逻辑：
// https://github.com/moby/moby/blob/v19.03.15/pkg/archive/archive.go#L160-L174
func gzDecompress(ctx context.Context, buf io.Reader) (io.ReadCloser, error) {
if unpigzPath == "" {
return gzip.NewReader(buf)
}
disablePigzEnv := os.Getenv("MOBY_DISABLE_PIGZ")
if disablePigzEnv != "" {
if disablePigz, err := strconv.ParseBool(disablePigzEnv); err != nil {
return nil, err
} else if disablePigz {
return gzip.NewReader(buf)
}
}
return cmdStream(exec.CommandContext(ctx, unpigzPath, "-d", "-c"), buf)
}
现场 unpigz 版本：
$ rpm -qf /bin/unpigz
pigz-2.4-7.uel20.01.aarch64
$ rpm -V pigz
# -V 查看包也没被修改
注意看其中有个 env 设置不使用 PIGZ 而是使用 gzip，然后启动 Docker Daemon 时设置这个 env 就可以拉取镜像了：
$ systemctl stop docker
# 临时命令行前台 debug 启动下看看是没问题的
$ MOBY_DISABLE_PIGZ=true dockerd --debug
后续
UOS 这个系统需要授权才能使用 yum 安装升级，访问 repo 里的 url 会报错 401，让客户联系 UOS 厂商升级 pigz 包发现是最新的版本，只能使用 MOBY_DISABLE_PIGZ 环境变量回退到 gz 了。UOS官方仓库的Docker版本无此问题
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原始发表：2023-04-20，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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