OpenWrt 与 Docker：打造轻量级容器化应用平台技术分享

前言

OpenWrt 作为一个高度可定制的嵌入式 Linux 发行版，其模块化设计为 Docker 容器化部署提供了可能性。

将 Docker 引入 OpenWrt 环境，能够带来以下优势：

• 简化应用部署: 无需手动安装依赖和配置环境，只需使用 Docker 镜像即可快速部署应用。
• 隔离性与安全性: Docker 容器提供应用隔离，避免应用之间的相互干扰和潜在安全风险。
• 资源利用率提升: Docker 容器共享宿主机的内核，占用资源更少，能够充分利用 OpenWrt 设备的有限资源。
• 可移植性与可扩展性: Docker 镜像可以在不同的 OpenWrt 设备之间轻松迁移和部署，方便扩展应用规模。
• 版本控制与回滚: Docker 镜像具有版本控制功能，可以方便地回滚到之前的版本。

然而，受限于默认内核配置和硬件资源，在 OpenWrt 上运行 Docker 需解决内核功能支持与存储架构适配两大核心问题。本文将基于技术实践，分享在 OpenWrt 设备上搭建 Docker 环境的完整方案，涵盖从内核编译到容器优化的全流程。

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一、OpenWrt 与 Docker 的集成前提

1.1 硬件与内核要求

• 硬件配置：
  CPU 需支持硬件虚拟化（ARMv7+/x86_64），内存 ≥1GB，存储空间 ≥4GB（建议通过 USB 扩展存储）。
• 内核编译：
  OpenWrt 默认内核未启用 Docker 依赖的以下模块，需通过 make menuconfig 手动启用：

  # 必需内核选项
  CONFIG_CGROUPS=y          # 控制组资源隔离
  CONFIG_NAMESPACES=y       # 容器命名空间
  CONFIG_VETH=y             # 虚拟以太网设备
  CONFIG_BRIDGE=y           # 网桥支持
  CONFIG_OVERLAY_FS=y       # Overlay 文件系统
  

1.2 软件依赖

• 第三方软件源：
  OpenWrt 官方源不提供 Docker 软件包，需通过第三方源（如 istore）安装：

  # 添加 ARM 架构源示例
  echo "src/gz istore https://istore.linkease.com/repo/arm_cortex-a9" >> /etc/opkg/customfeeds.conf
  opkg update
  opkg install docker dockerd
  

• 存储配置：
  挂载可读写分区作为 Docker 数据目录：

  mkdir -p /mnt/docker
  mount /dev/sda1 /mnt/docker  # 假设 sda1 为扩展存储设备
  dockerd --data-root=/mnt/docker &
  

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二、Docker 环境部署与验证

2.1 基础服务配置

# 启动 Docker 守护进程（指定存储路径）
/etc/init.d/docker start --data-root=/mnt/docker# 验证 Docker 安装
docker info | grep "Storage Driver"  # 应返回 overlay2

2.2 存储驱动适配

若使用 overlay2 驱动，需确保：

1. 内核版本 ≥4.0
2. 文件系统为 ext4/btrfs
3. 执行 mount -t overlay overlay -o lowerdir=/mnt/docker,upperdir=/mnt/docker/diff,workdir=/mnt/docker/work /mnt/merged 测试挂载

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三、容器化应用部署实践

3.1 资源限制策略

通过 cgroups 控制容器资源开销：

# 限制容器内存为 256MB，CPU 权重为 50%
docker run -d --name my_app \--memory=256m \--cpu-shares=512 \-p 8080:80 \nginx:alpine

3.2 Docker Compose 适配

OpenWrt 需手动安装 Python 环境：

opkg install python3 python3-pip
pip3 install docker-compose

编写 docker-compose.yml：

version: "3.8"
services:web:image: nginx:alpineports:- "8080:80"deploy:resources:limits:cpus: "0.5"memory: 256M

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四、性能优化与监控

4.1 容器资源监控

# 实时查看容器资源占用
docker stats --format "table {{.Name}}\t{{.CPUPerc}}\t{{.MemUsage}}"# 生成性能报告
docker run --rm -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock \docker.io/docker/docker-bench-security

4.2 镜像精简策略

• 使用多阶段构建（Multi-stage Build）
• 选择 Alpine 基础镜像
• 移除调试工具（如 curl/telnet）

示例 Dockerfile：

FROM golang:1.18 AS builder
WORKDIR /app
COPY . .
RUN CGO_ENABLED=0 go build -o main .FROM alpine:3.15
COPY --from=builder /app/main /
CMD ["/main"]

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五、典型问题解决方案

5.1 端口冲突处理

禁用 OpenWrt 默认占用的 80 端口服务：

/etc/init.d/uhttpd stop
/etc/init.d/uhttpd disable

5.2 低性能设备适配

• 镜像构建：在 x86 主机交叉编译镜像后推送至仓库
• 资源分配：使用 --cpuset-cpus 绑定特定 CPU 核心
• 日志优化：限制容器日志大小防止存储溢出

  docker run --log-driver=json-file \--log-opt max-size=10m \--log-opt max-file=3
  

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六、内网穿透远程访问

如果想实现出门在外，也能随时随地访问家中的OpenWRT软路由系统，但因为没有公网IP而无法实现。可以借助cpolar内网穿透工具来实现公网访问！接下来介绍一下如何安装cpolar内网穿透并实现公网访问！

首先需要在终端SSH连接OpenWRT系统，输入OpenWRT登录时的root账号密码password即可成功连接。

6.1 下载公钥

首先执行下方命令下载公钥：

wget -O cpolar-public.key http://openwrt.cpolar.com/releases/public.key

6.2 将cpolar源添加至包管理器

echo "src/gz cpolar_packages http://openwrt.cpolar.com/releases/packages/$(. /etc/openwrt_release ; echo $DISTRIB_ARCH)"  >>  /etc/opkg/customfeeds.conf

6.3 更新包管理器

opkg update

6.4 安装cpolar插件

opkg install cpolar
opkg install luci-app-cpolar
opkg install luci-i18n-cpolar-zh-cn

6.5 重启OpenWRT

reboot

然后可以看到OpenWRT重启，重启后重新登录OpenWRT后台，在左侧菜单的服务中就会出现cpolar服务，绑定token即可正常使用：

6.6 为OpenWRT Web管理界面配置公网地址

首先，在OpenWRT管理界面左侧菜单中进入服务，选择cpolar内网穿透。

然后，点击打开webui管理界面:http://localhost:9200，在跳转的浏览器网页中输入你注册的cpolar账号密码进行登录：

登录后，点击左侧仪表盘的隧道管理——创建隧道，

创建一个 OpenWRT Web管理界面的公网http地址隧道

• 隧道名称：可自定义命名，注意不要与已有的隧道名称重复，本例中使用：openwrt
• 协议：选择http
• 本地地址：80
• 域名类型：免费选择随机域名
• 地区：选择China VIP

点击创建

隧道创建成功后，点击左侧的状态——在线隧道列表,查看所生成的公网访问地址，有两种访问方式,一种是http 和https，任选其一即可。

使用Cpolar生成的公网地址,在手机或任意设备的浏览器进行登录访问,即可成功看到 OpenWRT Web管理界面,这样一个可以远程访问的公网地址就创建好了,使用了cpolar的公网域名,无需自己购买云服务器,即可到公网访问本地内网的openwrt系统了！

ps:如果我们需要长期异地远程访问OpenWRT Web管理界面，由于刚才创建的是随机的地址，24小时会发生变化。另外它的网址是由随机字符生成，不容易记忆。如果想把域名变成固定的二级子域名，并且不想每次都重新创建隧道来远程访问，我们可以选择创建一个固定不变的公网地址来解决这个问题。

《使用cpolar为本地openwrt web管理界面配置固定公网地址》

总结

在 OpenWrt 上部署 Docker 需克服内核适配与资源限制两大挑战。通过自定义编译内核、扩展存储设备、限制容器资源，可在低功耗设备上实现轻量级容器化应用的稳定运行。建议优先部署无状态服务（如 HTTP API 代理），并严格监控资源使用情况。对于高负载场景，仍推荐使用 x86 架构设备作为生产环境载体。

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附：硬件兼容性测试列表

设备型号	CPU 架构	内存	Docker 运行状态
Raspberry Pi 4B	ARM Cortex-A72	4GB	✔️ 稳定
GL-iNet MT1300	ARM Cortex-A7	1GB	⚠️ 需关闭 Swap
x86 工控机	Intel Celeron	8GB	✔️ 最佳性能