[發明專利]計算系統中的容器遷移

在審

• 申請號: 201980082561.1
• 申請日: 2019-12-04
• 公開（公告）號: CN113196237A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: F·J·史密斯四世;P·博扎耶;B·M·舒爾茨;M·琴切夫;H·R·普拉帕卡
• 申請（專利權）人: 微軟技術許可有限責任公司
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 姚杰

本文公開了在源計算設備和目的地計算設備之間遷移容器化軟件包的技術。在一個實施例中，方法包括在目標設備處接收將當前在所述源設備上執行的源容器遷移到所述目的地設備的請求。所述方法還包括在所述目的地設備和所述源設備之間同步由所述源設備上的所述源容器利用的句柄列表，并在所述目的地設備中使用所述源設備上的所述源容器的鏡像的副本、存儲器快照和所同步的所述句柄列表來實例化目的地容器。在完成實例化所述目的地容器之后，所述目的地設備傳輸要在所述源設備上呈現的應用的遠程顯示輸出以代替由所述源容器所生成的本地顯示輸出。

背景技術

沙箱是一種軟件管理策略，該軟件管理策略可以將操作系統和/或應用與主機計算機的計算資源和同一主機計算機上其他程序隔離開。例如，提供云計算服務的數據中心可以包括大量服務器，這些大量的服務器分別托管一個或多個虛擬機、容器或其他類型的虛擬化組件。虛擬機和容器可以用于為租戶執行應用，而無需給出對服務器的底層資源的直接訪問。因此，沙箱可以提供安全性的層，其防止惡意軟件或有害應用對主機計算機產生負面影響。

發明內容

提供本發明內容以簡化形式介紹一些概念，這些概念將在下面的具體實施方式中進一步描述。本發明內容既不旨在標識所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保護的主題的范圍。

盡管虛擬機和容器都可以用作虛擬化技術來容納計算、通信或其他類型的計算服務，但是這些虛擬化技術可能具有不同的特性。例如，虛擬機可能帶來比容器明顯更多的資源開銷。虛擬機通常具有操作系統、完整的文件和目錄結構集、唯一的配置、虛擬存儲器和應用，所有這些文件的大小總量可達數十GB。相反，容器(例如，基于Docker的容器)是軟件包，其提供軟件應用或服務運行所需的一定數量的設施，例如代碼、運行時、工具、系統庫等。容器可以共享資源，例如操作系統內核、文件、文件夾、配置、供應、存儲設備和網絡。這樣可以有效利用主機計算資源，并降低管理成本。容器通常比虛擬機具有低的多的存儲器和磁盤占用空間(例如，大小是兆字節而不是千兆字節)。

在某些情況下，膝上型計算機、平板電腦、智能手機或其他類型的計算設備可能會受益于當沙箱化時，在使用本地和遠程計算資源之間切換的靈活性。例如，當計算機處于“飛行模式”、超出本地計算機網絡的范圍或沒有網絡連接時，計算機(例如，膝上型計算機)可以使用本地計算資源。在另一個示例中，計算機在執行諸如編譯代碼之類的計算密集型任務或運行其他計算繁重的工作負載時可能會使用遠程計算資源。在另一個示例中，遠程嵌入式設備在從網絡中進行分區時可能求助于本地處理，但是當重新建立網絡連接時可能會自動切換到遠程計算資源。在另一個示例中，計算機的電池電量可能不足，需要使用遠程資源來節省電量和/或保持在線狀態。

在前述場景中的至少一些場景下，容器化可以通過從底層硬件和/或軟件中提取工作負載來幫助在使用本地和遠程資源之間的切換。盡管已經很好地了解了虛擬機的遷移，但是遷移容器化的工作負載可能有困難。與包含完整操作系統的虛擬機不同，容器共享來自底層操作系統內核的資源。有時，容器和在容器中執行的一個或多個應用以及底層操作系統可能會隨著時間而發生變化。這種變化可能是以下操作的結果：將軟件補丁程序應用到操作系統和/或應用以修復安全性或功能問題、安裝容器的擴展或一個或多個應用以添加功能、或其他合適的修改。在另一示例中，跟蹤與容器和一個或多個應用相關聯的各種操作系統句柄也可能是困難的，因為操作系統和/或軟件驅動程序通常不提供這樣的功能。

所公開技術的幾個實施例旨在實現一種同步引擎，以用于促進容器在源計算設備和目的地計算設備之間的有效遷移。在某些實施例中，計算設備(例如，膝上型計算機，在下文中稱為“本地設備”)可以確定是否將托管在本地設備上的源容器(稱為“本地容器”)遷移到目的地設備，諸如位于數據中心的遠程服務器。用于確定的示例標準可以基于功率水平、網絡連接性的當前狀態、當前計算負載或本地設備的其他合適的參數。在其他示例中，標準還可以基于用戶輸入、設備或傳感器輸入、遷移時間表或其他合適的條件。在另一示例中，資源(例如，打印機)不是本地可用的，并且工作負載被移動到該資源可用的位置(例如，數據中心)。在另一個示例中，主機檢測到篡改審核日志，并將敏感的工作負載撤離到安全的遠程位置。