[發(fā)明專利]主機(jī)裝置的容器運(yùn)行加速方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710072321.6
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號: CN106874068B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李波
• 申請（專利權(quán)）人: 聯(lián)想（北京）有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 柯瑞京

本發(fā)明提供了一種主機(jī)裝置的容器運(yùn)行加速方法及系統(tǒng)，所述方法包括：當(dāng)由多個容器對所共享的文件系統(tǒng)進(jìn)行操作時(shí)，將日志文件寫入非易失性內(nèi)存，其中，所述日志文件用于記錄所述多個容器對所述文件系統(tǒng)進(jìn)行的操作，在所述主機(jī)裝置啟動時(shí)，將所述非易失性內(nèi)存映射到該主機(jī)裝置的內(nèi)核地址空間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及一種主機(jī)裝置的容器運(yùn)行加速方法及容器運(yùn)行加速系統(tǒng)，具體地涉及一種主機(jī)裝置的容器同時(shí)運(yùn)行時(shí)進(jìn)行日志文件讀寫的加速方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年，以Docker為代表的容器技術(shù)作為輕量化的虛擬化方案，在互聯(lián)網(wǎng)中被大量部署。容器為應(yīng)用程序提供了隔離的運(yùn)行空間：每個容器內(nèi)都包含一個獨(dú)享的完整用戶環(huán)境空間，并且一個容器內(nèi)的變動不會影響其他容器的運(yùn)行環(huán)境。為了達(dá)到這種效果，容器技術(shù)使用了一系列的系統(tǒng)級別的機(jī)制，例如，利用Linux namespaces來進(jìn)行空間隔離，通過文件系統(tǒng)的掛載點(diǎn)來決定容器可以訪問哪些文件，通過cgroups來確定每個容器可以利用多少資源。此外，容器之間共享同一系統(tǒng)內(nèi)核。這樣，當(dāng)同一個庫(即，文件系統(tǒng))被多個容器使用時(shí)，內(nèi)存的使用效率會得到提升。

通常，單臺物理機(jī)上可以有幾十到幾百個容器同時(shí)運(yùn)行，這些容器在進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫的時(shí)候會產(chǎn)生IO瓶頸，特別是在帶有日志功能的文件系統(tǒng)上，情況會變的更糟，文件日志的讀寫成為瓶頸，導(dǎo)致容器間的資源競爭和容器對外服務(wù)中斷(DOS)。

以常用的linux的EXT3/4文件系統(tǒng)為例，在現(xiàn)在的情況下，假設(shè)多個容器(容器1、容器2和容器3等)在同時(shí)寫硬盤的時(shí)候，為了防止系統(tǒng)突發(fā)故障，每次文件的操作要寫入日志文件中。這樣，這個日志文件的讀寫就成為系統(tǒng)瓶頸，每次的文件操作，都要排隊(duì)來更新日志文件內(nèi)容。更糟糕的是，由于這個文件是存在于硬盤上，因此，每次都要確認(rèn)文件改動內(nèi)容并寫入日志文件后才可以進(jìn)行下一步動作，這樣，就使容器的存儲IO性能變得更差。

在現(xiàn)有技術(shù)中，日志文件存在于硬盤上，每次文件系統(tǒng)更新都要把相關(guān)操作寫入日志文件中，以防止系統(tǒng)突然掉電后文件系統(tǒng)的崩潰。

其缺點(diǎn)在于，首先，日志文件存于硬盤上，性能差且IO延時(shí)長。其次，當(dāng)多個容器并行運(yùn)行的時(shí)候，日志文件會成為系統(tǒng)瓶頸，在嚴(yán)重的情況下還會導(dǎo)致系統(tǒng)拒絕服務(wù)(DOS)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個方面提供了一種主機(jī)裝置的容器運(yùn)行加速方法，包括：當(dāng)由多個容器對所共享的文件系統(tǒng)進(jìn)行操作時(shí)，將日志文件寫入非易失性內(nèi)存，其中，所述日志文件用于記錄所述多個容器對所述文件系統(tǒng)進(jìn)行的操作，在所述主機(jī)裝置啟動時(shí)，將所述非易失性內(nèi)存映射到該主機(jī)裝置的內(nèi)核地址空間。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面的主機(jī)裝置的容器運(yùn)行加速方法，所述多個容器對所共享的文件系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行操作。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面的主機(jī)裝置的容器運(yùn)行加速方法，所述日志文件僅被寫入非易失性內(nèi)存，而不被寫入所述主機(jī)裝置的硬盤。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面的主機(jī)裝置的容器運(yùn)行加速方法，在所述主機(jī)裝置正常關(guān)機(jī)時(shí)，從所述非易失性內(nèi)存中讀取所述日志文件，并將所讀取的該日志文件寫入所述主機(jī)裝置的硬盤。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面的主機(jī)裝置的容器運(yùn)行加速方法，所述內(nèi)核地址空間是所述主機(jī)裝置的操作系統(tǒng)的邏輯地址空間。

本發(fā)明的另一個方面提供了一種主機(jī)裝置的容器運(yùn)行加速系統(tǒng)，包括：寫入模塊，當(dāng)由多個容器對所共享的文件系統(tǒng)進(jìn)行操作時(shí)，將日志文件寫入非易失性內(nèi)存，其中，所述日志文件用于記錄所述多個容器對所述文件系統(tǒng)進(jìn)行的操作；以及映射模塊，在所述主機(jī)裝置啟動時(shí)，將所述非易失性內(nèi)存映射到該主機(jī)裝置的內(nèi)核地址空間。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的主機(jī)裝置的容器運(yùn)行加速系統(tǒng)，所述多個容器對所共享的文件系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行操作。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的主機(jī)裝置的容器運(yùn)行加速系統(tǒng)，所述日志文件僅被寫入非易失性內(nèi)存，而不被寫入所述主機(jī)裝置的硬盤。