CN107329792A - 一种Docker容器启动方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种Docker容器启动方法及装置，在接收到启动容器请求之前，为根据预设规则所选取的基础镜像创建预容器，使相应基础镜像挂载有可写层文件系统；当接收到启动容器请求之后，若已创建的各个预容器中存在与待启动容器所需要的镜像相对应的预容器，则基于该相对应的预容器，启动待启动容器。根据对于基础镜像的适当选取，并为其创建容器启动过程中需要用到的预容器，能够对可能要启动的容器进行预先准备，节约容器的启动时间，加快容器的启动速度。

Description

一种Docker容器启动方法及装置
技术领域
本发明涉及计算机软件技术领域，尤其涉及一种Docker容器启动方法及装置。
背景技术
由于Docker镜像采用分层加载的技术，最上层为可读写的层；对于Docker来说，容器可以认为是已经运行过的或正在运行的镜像，即在镜像上添加了改动层。
而在容器的实际启动过程中，Docker需要为该层进行虚拟磁盘设备创建、文件系统创建、挂载、运行时配置写入、启动进程等一系列操作，而这一系列的操作将会影响启动容器的速度，导致其启动缓慢。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种Docker容器启动方法及装置，以解决现有技术中容器启动缓慢的问题。
为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：
一种Docker容器启动方法，包括：
根据接收的启动容器请求，判断各个预容器中是否存在与待启动容器所需要的镜像相对应的预容器；其中，所述各个预容器是在接收所述启动容器请求之前为根据预设规则选取的各个基础镜像所创建的，使相应基础镜像挂载有可写层文件系统；
若所述各个预容器中存在所述相对应的预容器，则基于所述相对应的预容器，启动所述待启动容器。
优选的，所述预设规则为：
依据使用时间排序，以最近使用的第一预设个数的镜像作为选取对象；
和/或，
依据下载时间排序，以最近下载的第二预设个数的镜像作为选取对象。
优选的，所述各个预容器的创建过程，包括：
为所述各个基础镜像分别创建虚拟磁盘设备；
在所述虚拟磁盘设备上创建文件系统；
将创建好的文件系统以写时复制的方式挂载到相应基础镜像提供的文件系统上，作为所述可写层文件系统。
优选的，所述启动所述待启动容器，包括：
对所述可写层文件系统进行运行时配置写入操作；
及启动进程操作。
一种Docker容器启动装置，包括：
选取单元，用于根据预设规则选取基础镜像；
预容器创建单元，用于在接收启动容器请求之前为所述基础镜像创建预容器，使所述基础镜像挂载有可写层文件系统；
判断单元，用于根据接收的所述启动容器请求，判断各个预容器中是否存在与待启动容器所需要的镜像相对应的预容器；
启动单元，用于若各个预容器中是否存在所述相对应的预容器，则基于所述相对应的预容器，启动所述待启动容器。
优选的，所述预设规则为：
依据使用时间排序，以最近使用的第一预设个数的镜像作为选取对象；
和/或，
依据下载时间排序，以最近下载的第二预设个数的镜像作为选取对象。
优选的，所述预容器创建单元用于为所述基础镜像创建预容器时，具体用于：
为所述各个基础镜像分别创建虚拟磁盘设备；
在所述虚拟磁盘设备上创建文件系统；
将创建好的文件系统以写时复制的方式挂载到相应基础镜像提供的文件系统上，作为所述可写层文件系统。
优选的，所述启动单元用于启动所述待启动容器时，具体用于：
对所述可写层文件系统进行运行时配置写入操作；
及启动进程操作。
由上述方案可知，本发明提供的Docker容器启动方法，在接收到启动容器请求之前，为根据预设规则所选取的基础镜像创建预容器，使相应基础镜像挂载有可写层文件系统；当接收到启动容器请求之后，若已创建的各个预容器中存在与待启动容器所需要的镜像相对应的预容器，则基于该相对应的预容器，启动待启动容器。根据对于基础镜像的适当选取，并为其创建容器启动过程中需要用到的预容器，能够对可能要启动的容器进行预先准备，节约容器的启动时间，加快容器的启动速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明第一实施例提供的Docker容器启动方法的流程图；
图2为本发明第一实施例提供的Docker容器启动方法的另一流程图；
图3为本发明第二实施例提供的Docker容器启动方法的流程图；
图4为本发明第三实施例提供的Docker容器启动装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种Docker容器启动方法，以解决现有技术中容器启动缓慢的问题。
具体的，该Docker容器启动方法，参见图1，包括：
S101、根据接收的启动容器请求，判断各个预容器中是否存在与待启动容器所需要的镜像相对应的预容器；
其中，各个预容器是在接收启动容器请求之前为各个基础镜像所创建的，以使相应基础镜像挂载有可写层文件系统；而各个基础镜像是根据预设规则选取得到的。也就是说，在接收启动容器请求之前，首先需要根据特定的预设规则选取一部分镜像作为基础镜像；然后，为各个基础镜像创建对应的预容器，也即，采用空间换时间的思路，提前准备好容器启动所需的预容器。
值得说明的是，本申请对于选取基础镜像和创建预容器的执行时间并不做具体限定，只要在接收到启动容器请求之前即可；比如在本次容器启动之后，可以立即选取新的基础镜像并创建预容器；或者，也可以根据实际应用环境，在本次容器启动之后到下次执行Docker容器启动方法之间的一定时间段内进行自主设置，此处不再一一赘述，均在本申请的保护范围内。
若各个预容器中存在该相对应的预容器，则执行步骤S102；
S102、基于该相对应的预容器，启动该待启动容器。
当接收到启动容器请求之后，若已创建的各个预容器中存在与该待启动容器所需要的镜像相对应的预容器，则可以利用该预容器，在该预容器的基础之上，启动该待启动容器，同时消耗掉该预容器；也即，在接收到启动容器请求之后，如果检测到与所需镜像相对应的预容器，则直接在该预容器的基础上继续进行启动即可，无需创建预容器的过程。
由于在容器启动时消耗了预容器，则下一次容器启动时，还需要再根据选取基础镜像的预设规则生成新的预容器，也即，还需要重新执行该Docker容器启动方法。当然，再次执行该Docker容器启动方法时，选取的基础镜像可能会与上次执行时所选取的基础镜像有所不同，可以根据适当的预设规则进行选取，此处不再赘述。
另外，参见图2，若已创建的各个预容器中不存在与待启动容器所需要的镜像相对应的预容器，则执行步骤S103；
S103、按照容器启动的基本流程，启动待启动容器。
本实施例提供的Docker容器启动方法，可以根据实际应用环境设置该预设算法，以对基础镜像进行适当的选取，并为其创建容器启动过程中需要用到的预容器，进而对可能要启动的容器进行预先准备，节约容器的启动时间，加快容器的启动速度，减小版本升级等情况下的单实例服务中断时间，提高服务的稳定性。
本发明另一实施例还提供了另外一种Docker容器启动方法，在上一实施例的基础之上，优选的：
该预设规则为：
依据使用时间排序，以最近使用的第一预设个数的镜像作为选取对象；
和/或，
依据下载时间排序，以最近下载的第二预设个数的镜像作为选取对象。
各个预容器的创建过程，包括：
为各个基础镜像分别创建虚拟磁盘设备；
在虚拟磁盘设备上创建文件系统；
将创建好的文件系统以写时复制的方式挂载到相应基础镜像提供的文件系统上，作为可写层文件系统。
步骤S102中的启动待启动容器，包括：
对可写层文件系统进行运行时配置写入操作；
及启动进程操作。
具体的，参见图3，给出了图1或图2所示Docker容器启动方法的具体实现形式，图3以在图2基础上为例进行展示，包括：
S201、根据接收的启动容器请求，判断各个预容器中是否存在与待启动容器所需要的镜像相对应的预容器；
若各个预容器中存在该相对应的预容器，则执行步骤S202；
S202、基于该相对应的预容器，对可写层文件系统进行运行时配置写入操作，并进行启动进程操作；
若各个预容器中不存在该相对应的预容器，则执行步骤S203；
S203、按照容器启动的基本流程，启动待启动容器；
S204、重新选取最近使用的十个镜像及最近下载的十个镜像，作为下一次执行该Docker容器启动方法时要用到的基础镜像；
本实施例中步骤S204中，给出了具体的预设规则，即：检测本地镜像的情况，选取最近使用的十个镜像及最近下载的十个镜像，作为基础镜像。当然，在具体的实际应用中，也可以选取其他数量的镜像，比如选取最近使用的十五个镜像，及，最近下载的十五个镜像，作为基础镜像；另外，第一预设个数和第二预设个数均不做具体限定，也不一定必须相同，可以视其具体应用环境而定，此处不再一一赘述，均在本申请的保护范围内。
S205、创建各个预容器：为各个基础镜像分别创建虚拟磁盘设备，在虚拟磁盘设备上创建文件系统，将创建好的文件系统以写时复制的方式挂载到相应基础镜像提供的文件系统上。
由于镜像本身包括多层的文件系统，在启动容器时，将会利用所需要的镜像，并在该镜像之上增加一个可写层文件系统，因此可以通过步骤S205，将在虚拟磁盘设备上创建得到的文件系统，挂载到对应镜像提供的文件系统上，实现该可写层文件系统的增加，即预容器的创建。这样，可以用同一个镜像启动多个Docker容器，这些容器启动后都是活动的，彼此还是相互隔离的；对其中一个容器所做的变更只会局限于那个容器本身。
执行步骤S205时，并不写入运行时配置，也不启动进程。只有在接收到启动容器请求之后，通过步骤S201检查所需要的镜像，如果发现该镜像对应的预容器已经创建，那么即可通过步骤S202在该预容器的基础上，继续执行运行时配置写入操作，即从宿主主机配置的网桥接口中桥接一个虚拟接口到容器中去，再从地址池配置一个IP地址给容器；以及启动进程操作，即执行用户指定的应用程序；否则，通过步骤S203按照容器启动的基本流程启动对应容器。由于该运行时配置写入操作及启动进程操作，已经对相应可写层文件系统进行改变，也即消耗掉了原有的预容器，需要再根据预设规则为新的基础镜像生成新的预容器，以备下一次容器启动使用。
现有技术中的容器启动过程，具体包括：为所需镜像创建虚拟磁盘设备、在该虚拟磁盘设备上创建文件系统、将此文件系统挂载到对应镜像提供的文件系统上(作为可写层文件系统)、运行时配置写入及启动进程等创建容器操作，而这一系列的操作将会影响启动容器的速度，导致启动缓慢。
本实施例在现有技术的基础之上，以“挂载有可写层文件系统”为界，将其与其之前的步骤划归为预容器的创建过程，在接收到启动容器请求之前，为可能会启动的容器提前准备好预容器，在接收到启动容器请求之后，只要在相应预容器的基础之上进行后续的启动操作即可，以节约启动时间。
并且，在具体的实际应用中，应当根据实际环境采用适当的预设规则，使上述循环过程中，每次所选取的基础镜像都能保证较高的可靠性，对要启动的可能性更大的容器进行预先准备，以实现节约容器的启动时间、加快容器的启动速度的目的。
本发明另一实施例还提供了一种Docker容器启动装置，参见图4，包括：选取单元101、预容器创建单元102、判断单元103及启动单元104；具体的工作原理为：
选取单元101用于根据预设规则选取基础镜像；
预容器创建单元102用于在接收启动容器请求之前为基础镜像创建预容器，使基础镜像挂载有可写层文件系统；
判断单元103用于根据接收的启动容器请求，判断各个预容器中是否存在与待启动容器所需要的镜像相对应的预容器；
启动单元104用于若各个预容器中是否存在相对应的预容器，则基于相对应的预容器，启动待启动容器。
本实施例提供的Docker容器启动装置，可以根据实际应用环境设置该预设规则，以对基础镜像进行适当的选取，并为其创建容器启动过程中需要用到的预容器，进而对可能要启动的容器进行预先准备，节约容器的启动时间，加快容器的启动速度，减小版本升级等情况下的单实例服务中断时间，提高服务的稳定性。
优选的，预设规则为：
依据使用时间排序，以最近使用的第一预设个数的镜像作为选取对象；
和/或，
依据下载时间排序，以最近下载的第二预设个数的镜像作为选取对象。
优选的，预容器创建单元102用于为基础镜像创建预容器时，具体用于：
为各个基础镜像分别创建虚拟磁盘设备；
在虚拟磁盘设备上创建文件系统；
将创建好的文件系统以写时复制的方式挂载到相应基础镜像提供的文件系统上，作为可写层文件系统。
优选的，启动单元104用于启动待启动容器时，具体用于：
对所述可写层文件系统进行运行时配置写入操作；
及启动进程操作。
其他具体的工作原理与上述实施例相同，此处不再一一赘述。
本发明中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种Docker容器启动方法，其特征在于，包括：
根据接收的启动容器请求，判断各个预容器中是否存在与待启动容器所需要的镜像相对应的预容器；其中，所述各个预容器是在接收所述启动容器请求之前为根据预设规则选取的各个基础镜像所创建的，使相应基础镜像挂载有可写层文件系统；
若所述各个预容器中存在所述相对应的预容器，则基于所述相对应的预容器，启动所述待启动容器。
2.根据权利要求1所述的Docker容器启动方法，其特征在于，所述预设规则为：
依据使用时间排序，以最近使用的第一预设个数的镜像作为选取对象；
和/或，
依据下载时间排序，以最近下载的第二预设个数的镜像作为选取对象。
3.根据权利要求1或2所述的Docker容器启动方法，其特征在于，所述各个预容器的创建过程，包括：
为所述各个基础镜像分别创建虚拟磁盘设备；
在所述虚拟磁盘设备上创建文件系统；
将创建好的文件系统以写时复制的方式挂载到相应基础镜像提供的文件系统上，作为所述可写层文件系统。
4.根据权利要求1或2所述的Docker容器启动方法，其特征在于，所述启动所述待启动容器，包括：
对所述可写层文件系统进行运行时配置写入操作；
及启动进程操作。
5.一种Docker容器启动装置，其特征在于，包括：
选取单元，用于根据预设规则选取基础镜像；
预容器创建单元，用于在接收启动容器请求之前为所述基础镜像创建预容器，使所述基础镜像挂载有可写层文件系统；
判断单元，用于根据接收的所述启动容器请求，判断各个预容器中是否存在与待启动容器所需要的镜像相对应的预容器；
启动单元，用于若各个预容器中是否存在所述相对应的预容器，则基于所述相对应的预容器，启动所述待启动容器。
6.根据权利要求5所述的Docker容器启动装置，其特征在于，所述预设规则为：
依据使用时间排序，以最近使用的第一预设个数的镜像作为选取对象；
和/或，
依据下载时间排序，以最近下载的第二预设个数的镜像作为选取对象。
7.根据权利要求5或6所述的Docker容器启动装置，其特征在于，所述预容器创建单元用于为所述基础镜像创建预容器时，具体用于：
为所述各个基础镜像分别创建虚拟磁盘设备；
在所述虚拟磁盘设备上创建文件系统；
将创建好的文件系统以写时复制的方式挂载到相应基础镜像提供的文件系统上，作为所述可写层文件系统。
8.根据权利要求7所述的Docker容器启动装置，其特征在于，所述启动单元用于启动所述待启动容器时，具体用于：
对所述可写层文件系统进行运行时配置写入操作；
及启动进程操作。
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