CN109189569A - 一种Docker调度优化方法、装置、终端及存储介质 - Google Patents

一种Docker调度优化方法、装置、终端及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种Docker调度优化方法、装置、终端及存储介质,包括:设置Replication Controller中包含的Pod数量;在存储端创建Replication Controller;判断Replication Controller中的已有Pod数是否小于设置数量:是,则向所述Replication Controller中创建Pod;否,则终止向所述Replication Controller中创建Pod。通过创建Replication Controller(RC),并设置RC中Pod的含量,并直接在RC中创建Pod。本发明提出了分组的概念,直接在Pod组中创建新的Pod,节省了调度时间,提高了Pod创建的速度。

Description

一种Docker调度优化方法、装置、终端及存储介质
技术领域
本发明属于软件开发技术领域,具体涉及一种Docker调度优化方法、装置、终端及存储介质。
背景技术
Docker自2013年诞生以来,立即被广大软件提供商看到了其所带来的巨大变革意义,并因此纷纷向Docker靠拢,针对其搭建了满足各种需求的生态系统。从而也使得Docker得到了迅速发展,现已成云计算领域最火热的话题之一。Docker的优势在于隔离性、资源可控制和便携性,可以为软件开发、部署和维护提供诸多便利,因此自诞生起就受到了IT界的极大重视。当前比较流行的容器集群管理工具有Google的Kubernetes和分布式操作系统CoreOS。这二者中,由于Kubernetes具有完善的副本管理和访问代理功能、强大的开发团队以及活跃的开源社区。
通过大量测试以及对Kubernetes源码进行分析发现,创建Pod的数量较少时,启动容器阶段是整个流程的瓶颈,而在创建Pod的数量较多时,容器调度则逐渐成为整个流程的瓶颈,这是因为容器启动的时间受Docker限制,最短为2s左右,因此在启动Pod数量较少时,这2s左右的时间就成为整个流程的瓶颈。
为了避免这一问题,人们增加Pod的数量,然而在启动Pod的数量较多时,由于创建Pod的任务会被分配到不同的节点上并发进行,因此启动容器的时间并没有大幅增长,而当前Kubernetes中容器调度的实现为单线程顺序调度,即需要将创建的Pod依次迁移到相应的Pod组中,调度时间与启动Pod的数量成正比,因此在启动Pod的数量较多时,容器调度成为整个流程的瓶颈。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种Docker调度优化方法、装置、终端及存储介质,以解决上述技术问题。
第一方面,本申请实施例提供一种Docker调度优化方法,所述方法包括:
设置Replication Controller中包含的Pod数量;
在存储端创建Replication Controller;
判断Replication Controller中的已有Pod数是否小于设置数量:
是,则向所述Replication Controller中创建Pod;
否,则终止向所述Replication Controller中创建Pod。
结合第一方面,在第一方面的第一种实施方式中,所述设置ReplicationController中包含的Pod数量包括:
根据需要设定Pod含量固定值;
根据待创建的Pod总数计算Pod的含量;
根据根据待创建Pod总数和Replication Controller数量计算Pod的含量。
结合第一方面,在第一方面的第二种实施方式中,所述向ReplicationController中创建Pod包括:
将Pod的创建任务分配至Replication Controller中的空闲创建节点;
将所述创建任务与所述空闲创建节点的对应关系提交至Kube-apiserver组件;
通过Kube-apiserver组件将创建任务的对应关系发送至Kubelet组件并由Kubelet组件控制执行容器启动。
第二方面,本申请实施例提供一种Docker调度优化装置,所述装置包括:
设置单元,配置用于设置Replication Controller中包含的Pod数量;
分组单元,配置用于在存储端创建Replication Controller;
判断单元,配置用于判断Replication Controller中的已有Pod数是否小于设置数量;
创建单元,配置用于向所述Replication Controller中创建Pod;
终止单元,配置用于终止向所述Replication Controller中创建Pod。
结合第二方面,在第二方面的第一种实施方式中,所述设置单元包括:
定值设置模块,配置用于根据需要设定Pod含量固定值;
第一计算模块,配置用于根据待创建的Pod总数计算Pod的含量;
第二计算模块,配置用于根据根据待创建Pod总数和Replication Controller数量计算Pod的含量。
结合第二方面,在第二方面的第二种实施方式中,所述创建单元包括:
节点分配模块,配置用于将Pod的创建任务分配至Replication Controller中的空闲创建节点;
信息提交模块,配置用于将所述创建任务与所述空闲创建节点的对应关系提交至Kube-apiserver组件;
容器启动模块,配置用于通过Kube-apiserver组件将创建任务的对应关系发送至Kubelet组件并由Kubelet组件控制执行容器启动。
第三方面,提供一种终端,包括:
处理器、存储器,其中,
该存储器用于存储计算机程序,
该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序,使得终端终端执行上述的终端终端的方法。
第四方面,提供了一种计算机存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述各方面所述的方法。
第五方面,提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述各方面所述的方法。
本发明的有益效果在于,
本发明提供的Docker调度优化方法、装置、终端及存储介质,通过创建Replication Controller(RC),并设置RC中Pod的含量,并直接在RC中创建Pod。本发明提出了分组的概念,直接在Pod组中创建新的Pod,节省了调度时间,提高了Pod创建的速度。
此外,本发明设计原理可靠,结构简单,具有非常广泛的应用前景。
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,对于本领域普通技术人员而言,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是本申请一个实施例的方法的示意性流程图。
图2是本申请一个实施例的装置的示意性框图。
图3为本发明实施例提供的一种终端的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,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,都应当属于本发明保护的范围。
下面对本申请中出现的关键术语进行解释。
Kubernetes容器集群管理工具
Kube-apiserver Kubernetes的组件
Kube-controller-manager Kubernetes的组件
Kubelet Kubernetes的组件
Pod。Pod是Kubernetes管理容器的最小单元,一个Pod内可以包含多个Container(箱)。
Replication Controller(以下简称RC)。RC是一组具有相同性质的Pod,主要用于确保在任何时候该类型的Pod副本数都符合用户定义的数量。
Service。Service是Kubernetes对一组Pod提供的服务的抽象,通过Service可以将一组Pod暴露的端口封装为对外提供的服务。
Label和Selector:在前面对RC和Service的讲解中已经大致了解了Label和Selector的用法:Label和Selector均是Key-Value的形式,Label用于向某个元素添加标签,而Selector则用于查询含有某些Label的元素。
图1是本申请一个实施例的方法的示意性流程图。其中,图1执行主体可以为一种Docker调度优化装置。
如图1所示,该方法100包括:
步骤110,设置Replication Controller中包含的Pod数量;
步骤120,在存储端创建Replication Controller;
步骤130,判断Replication Controller中的已有Pod数是否小于设置数量;
步骤140,向所述Replication Controller中创建Pod;
步骤150,终止向所述Replication Controller中创建Pod。
可选地,作为本申请一个实施例,所述设置Replication Controller中包含的Pod数量包括:
根据需要设定Pod含量固定值;
根据待创建的Pod总数计算Pod的含量;
根据根据待创建Pod总数和Replication Controller数量计算Pod的含量。
可选地,作为本申请一个实施例,所述向Replication Controller中创建Pod包括:
将Pod的创建任务分配至Replication Controller中的空闲创建节点;
将所述创建任务与所述空闲创建节点的对应关系提交至Kube-apiserver组件;
通过Kube-apiserver组件将创建任务的对应关系发送至Kubelet组件并由Kubelet组件控制执行容器启动。
为了便于对本发明的理解,下面以本发明Docker调度优化方法的原理,结合实施例中对Docker调度进行优化的过程,对本发明提供的Docker调度优化方法做进一步的描述。
具体的,所述Docker调度优化方法包括:
S1、设置Replication Controller中包含的Pod数量。
1)固定大小。
该方案是指每次调度的Pod数量为固定值,该值可以通过配置文件或环境变量指定。这种方案的优势在于实现简单,且如果集群管理者可以预估每次进行应用的部署或者伸缩时需要创建的Pod的个数,则可以通过不断的测试以对该值进行调优,达到较好的效果。但是也可以看出,该方案的灵活性较差,不能根据业务变动即时调整Pod组的大小,从而缩小了该方案的适用范围。
2)根据待创建的Pod总数进行计算。
该方案是指每次调度的Pod数量与待创建的Pod总数相关,如果待创建的Pod总数较少,则单次调度的Pod数量较少,如果待创建的Pod总数较多,则每次调度的Pod数量随之增多,单次调度的Pod数量与待创建的Pod总数的比例可以通过配置文件或环境变量进行设置。这种方案与第一种方案相比,提高了灵活性,可以适应不同的应用场景,但是没有考虑到集群规模对调度策略的影响,不能根据集群规模的变化调整Pod组的大小,在集群规模变化较大时可能出现性能下降。
3)根据待创建Pod总数和集群规模进行计算。
该方案是指每次调度的Pod数量受待创建的Pod总数和集群规模影响,具体来讲,单次调度的Pod数量与待创建Pod的总数成正比,与集群规模成反比。这种方案充分考虑了待创建Pod总数对Pod组大小的影响,同时考虑到集群规模了影响,防止在集群规模发生变化时造成调度性能的下降,进一步提高了调度方案的使用返回。采用第三种方案作为确定Pod组大小的方案。
本方案实现的并行调度算法对Pod组大小的计算公式如公式1-1所示:其中,n表示Pod组的大小,P表示当前待创建的Pod总数,S表示集群中节点的数量。从公式中可以看出,Pod组的大小兼顾考虑了待创建Pod的总数以及集群规模。
S2、在存储端创建Replication Controller。
Kubernetes的Kube-apiserver组件在收到创建Pod的请求后,会首先在存储端创建一个RC。
S3、判断Replication Controller中的已有Pod数是否小于设置数量:是,则向所述Replication Controller中创建Pod;否,则终止向所述Replication Controller中创建Pod。
当RC创建成功后,Kubernetes中的Kube-controller-manager组件会检查到该RC的存在,同时在发现该RC的现有的Pod数小于该RC的Pob设置数量,立即向Kube-apiserver组件提交创建Pod的任务。Kubernetes中的Kube-scheduler组件在发现有需要创建的Pod时,将该Pod的创建任务分配给RC中的某个空闲创建节点,并将分配结果提交给Kube-apiserver组件。
Kubernetes的Kubelet组件在从Kube-apiserver上获取到Pod创建任务后,则开始启动容器,完成整个Pod创建的流程。
如图2示,该装置200包括:
设置单元210,所述设置单元210用于设置Replication Controller中包含的Pod数量;
分组单元220,所述分组单元220用于在存储端创建Replication Controller;
判断单元230,所述判断单元230用于判断Replication Controller中的已有Pod数是否小于设置数量;
创建单元240,所述创建单元240用于向所述Replication Controller中创建Pod;
终止单元250,所述终止单元250用于终止向所述Replication Controller中创建Pod。
可选地,作为本申请一个实施例,所述设置单元包括:
定值设置模块,配置用于根据需要设定Pod含量固定值;
第一计算模块,配置用于根据待创建的Pod总数计算Pod的含量;
第二计算模块,配置用于根据根据待创建Pod总数和Replication Controller数量计算Pod的含量。
可选地,作为本申请一个实施例,所述创建单元包括:
节点分配模块,配置用于将Pod的创建任务分配至Replication Controller中的空闲创建节点;
信息提交模块,配置用于将所述创建任务与所述空闲创建节点的对应关系提交至Kube-apiserver组件;
容器启动模块,配置用于通过Kube-apiserver组件将创建任务的对应关系发送至Kubelet组件并由Kubelet组件控制执行容器启动。
图3为本发明实施例提供的一种终端装置300的结构示意图,该终端装置300可以用于执行本申请实施例提供的更新散热策略参数的方法。
其中,该终端装置300可以包括:处理器310、存储器320及通信单元330。这些组件通过一条或多条总线进行通信,本领域技术人员可以理解,图中示出的服务器的结构并不构成对本申请的限定,它既可以是总线形结构,也可以是星型结构,还可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
其中,该存储器320可以用于存储处理器310的执行指令,存储器320可以由任何类型的易失性或非易失性存储终端或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。当存储器320中的执行指令由处理器310执行时,使得终端300能够执行以下上述方法实施例中的部分或全部步骤。
处理器310为存储终端的控制中心,利用各种接口和线路连接整个电子终端的各个部分,通过运行或执行存储在存储器320内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器内的数据,以执行电子终端的各种功能和/或处理数据。所述处理器可以由集成电路(Integrated Circuit,简称IC)组成,例如可以由单颗封装的IC所组成,也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。举例来说,处理器310可以仅包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)。在本申请实施方式中,CPU可以是单运算核心,也可以包括多运算核心。
通信单元330,用于建立通信信道,从而使所述存储终端可以与其它终端进行通信。接收其他终端发送的用户数据或者向其他终端发送用户数据。
本申请还提供一种计算机存储介质,其中,该计算机存储介质可存储有程序,该程序执行时可包括本申请提供的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文:read-onlymemory,简称:ROM)或随机存储记忆体(英文:random access memory,简称:RAM)等。
因此,本申请通过创建Replication Controller(RC),并设置RC中Pod的含量,并直接在RC中创建Pod。本发明提出了分组的概念,直接在Pod组中创建新的Pod,节省了调度时间,提高了Pod创建的速度,本实施例所能达到的技术效果可以参见上文中的描述,此处不再赘述。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本申请实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中如U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质,包括若干指令用以使得一台计算机终端(可以是个人计算机,服务器,或者第二终端、网络终端等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其,对于终端实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例中的说明即可。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述,但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下,本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换,而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种Docker调度优化方法,其特征在于,所述方法包括:
设置Replication Controller中包含的Pod数量;
在存储端创建Replication Controller;
判断Replication Controller中的已有Pod数是否小于设置数量:
是,则向所述Replication Controller中创建Pod;
否,则终止向所述Replication Controller中创建Pod。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述设置Replication Controller中包含的Pod数量包括:
根据需要设定Pod含量固定值;
根据待创建的Pod总数计算Pod的含量;
根据根据待创建Pod总数和Replication Controller数量计算Pod的含量。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述向Replication Controller中创建Pod包括:
将Pod的创建任务分配至Replication Controller中的空闲创建节点;
将所述创建任务与所述空闲创建节点的对应关系提交至Kube-apiserver组件;
通过Kube-apiserver组件将创建任务的对应关系发送至Kubelet组件并由Kubelet组件控制执行容器启动。
4.一种Docker调度优化装置,其特征在于,所述装置包括:
设置单元,配置用于设置Replication Controller中包含的Pod数量;
分组单元,配置用于在存储端创建Replication Controller;
判断单元,配置用于判断Replication Controller中的已有Pod数是否小于设置数量;
创建单元,配置用于向所述Replication Controller中创建Pod;
终止单元,配置用于终止向所述Replication Controller中创建Pod。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述设置单元包括:
定值设置模块,配置用于根据需要设定Pod含量固定值;
第一计算模块,配置用于根据待创建的Pod总数计算Pod的含量;
第二计算模块,配置用于根据根据待创建Pod总数和Replication Controller数量计算Pod的含量。
6.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述创建单元包括:
节点分配模块,配置用于将Pod的创建任务分配至Replication Controller中的空闲创建节点;
信息提交模块,配置用于将所述创建任务与所述空闲创建节点的对应关系提交至Kube-apiserver组件;
容器启动模块,配置用于通过Kube-apiserver组件将创建任务的对应关系发送至Kubelet组件并由Kubelet组件控制执行容器启动。
7.一种终端,其特征在于,包括:
处理器;
用于存储处理器的执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为执行权利要求1-3任一项所述的方法。
8.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-3中任一项所述的方法。
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