CN109933409A - Docker数据保存方法和系统、电子装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种Docker数据保存方法，包括：创建容器，并按用户设置的容量大小为所述容器分配一个内存盘存储空间；设置所述Docker的容器层和镜像层所对应的数据的存储位置；启动所述容器；将所述容器层的数据保存至所述内存盘中，将所述镜像层的数据保存至磁盘。本发明还公开了一种Docker数据保存系统、电子装置及计算机可读存储介质。本发明能够降低单个容器的空间消耗对其他容器运行的影响，并限制容器根目录的大小。

Description

Docker数据保存方法和系统、电子装置及计算机可读存储 介质

技术领域

本发明涉及Docker(应用容器引擎)技术领域，尤其涉及一种Docker数据保存方法和系统、电子装置及计算机可读存储介质。

背景技术

Docker数据是以layer(层)的方式保存的，其中镜像层的数据是不可变的，容器层的数据是可变且不需要长期保存的，其生命周期和容器的生命周期一致。

目前，Docker的镜像层和容器层数据是保存在同一个目录下，这种数据保存方式存在着如下的缺陷：当单个容器耗尽这个目录对应的磁盘空间时，会影响其它容器的正常运行。同时现有的docker会对每个容器的根目录指定一个默认大小，容器的根目录文件大小只能大于这个默认值。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种Docker数据保存方法和系统、电子装置及计算机可读存储介质，旨在解决如何降低单个容器的空间消耗对其他容器运行的影响的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种Docker数据保存方法，该方法包括：

创建容器，并按用户设置的容量大小为所述容器分配一个内存盘存储空间；

设置所述Docker的容器层和镜像层所对应的数据的存储位置；

启动所述容器；及

将所述容器层的数据保存至所述内存盘中，将所述镜像层的数据保存至磁盘。

可选地，所述按用户设置的容量大小为所述容器分配一个内存盘存储空间包括：

在创建所述容器时，通过参数指定所述容器层的路径；

为所述容器创建一个内存盘，并按用户设置的容量大小指定所述内存盘的大小；

将所述内存盘挂载在所述容器层的路径下。

可选地，所述方法在设置所述Docker的容器层和镜像层所对应的数据的存储位置时还包括：

将所述容器层和所述镜像层挂载到同一个目录下，且所述镜像层为只读挂载。

可选地，所述方法还包括：

在为所述容器分配所述内存盘后，检验所述内存盘是否已经存在；

当所述内存盘已经存在时，重新为所述容器分配一个新的内存盘。

可选地，所述内存盘的类型包括ramfs、tmpfs。

为实现上述目的，本发明进一步提供一种Docker数据保存系统，所述系统包括：

分配单元，用于创建容器，并按用户设置的容量大小为所述容器分配一个内存盘存储空间；

设置单元，用于设置所述Docker的容器层和镜像层所对应的数据的存储位置；

启动单元，用于启动所述容器，将所述容器层的数据保存至所述内存盘中，将所述镜像层的数据保存至磁盘。

为实现上述目的，本发明进一步提供一种电子装置，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的Docker数据保存程序，所述Docker数据保存程序被所述处理器执行时实现如上述的Docker数据保存方法。

为实现上述目的，本发明进一步提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有Docker数据保存程序，所述Docker数据保存程序可被至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如上述的Docker数据保存方法。

相较于现有技术，本发明所提出的Docker数据保存方法和系统、电子装置及计算机可读存储介质，可以利用内存盘去实现容器层数据存储空间的隔离(根目录挂载磁盘的隔离)，同时可以限制该内存盘的大小，也就可以限制容器根目录的大小。当一个容器用完对应的内存盘的空间时，不会影响Docker守护进程和其他容器。

附图说明

图1为本发明第一实施例提出的Docker数据保存方法的流程示意图；

图2为图1中S10和S12的细化流程图；

图3为本发明第二实施例提出的Docker数据保存方法的流程示意图；

图4为本发明第三实施例提出的电子装置的内部结构示意图；

图5为本发明第四实施例提出的Docker数据保存系统的功能模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图1，图1为本发明第一实施例提出的Docker数据保存方法的流程示意图。

在本实施例中，该方法包括：

S10，创建容器，并按用户设置的容量大小为该容器分配一个内存盘存储空间。

该内存盘的路径和大小是在将该内存盘挂载到容器层的路径下时通过参数进行设定的。

S12，设置Docker的容器层和镜像层所对应的数据的存储位置。

在本实施例中，分离Docker的容器层和镜像层，设置容器层使用该内存盘保存数据，镜像层使用磁盘保存数据。容器层的数据存放在内存中，为易失性存储；镜像层的数据存放在硬盘中，为非易失性存储。

Docker一般使用Union文件系统(Union Filesystem，UnionFS)管理镜像层数据和容器层数据。Union文件系统是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下。利用Union文件系统的分层管理数据的特性，Docker将数据按照一层一层的管理，容器层也单独作为一层管理。

一个Docker镜像由多个只读的镜像层组成，在创建该容器后，会在这个Docker的镜像上面多加一层可写的容器层，任何的对文件的更改都只存在此容器层，因此任何对容器的操作均不会影响到镜像。如果需要获取某个文件，则该容器层会从上到下去下一层的镜像层获取文件，如果该层文件不存在，则继续再去下一镜像层去寻找，直到最后一层。

S14，启动该容器，将该容器层的数据保存至该内存盘中，将该镜像层的数据保存至磁盘。

该容器数据改变均发生在该内存盘。

由于镜像层的数据是只读的，只有容器层的数据会发生改变，且该容器层的数据保存在该内存盘中，因此该容器运行过程中，只有该内存盘中的数据会发生改变。单个容器对应单个内存盘，且每个内存盘的大小有限制，不会对其他容器产生影响。

可选地，参阅图2所示，上述S10和S12可以进一步细化，包括：

S20，在创建一个容器时，通过参数指定容器层的路径。

例如，“docker--rwlayer-dir＝/tmp/ram310002869--rwlayer-size＝10M”为一个创建容器的命令，其中“rwlayer-dir”指定容器层的路径，也就是后续挂载内存盘的路径，“rwlayer-size”指定容器层的大小。

S22，为该容器创建一个内存盘，并按用户设置的容量大小指定该内存盘的大小。

S24，将该内存盘挂载在该容器层的路径下。

其中，该内存盘的路径和大小是在挂载的同时进行设定的。

以玩客云为例，Docker在创建一个容器时，在玩客云的内存中分配内存盘并指定这个内存盘的大小。

例如，“mount-t tmpfs-o size＝512m tmpfs/mnt/ramdisk”是一个创建内存盘的命令。其中，“-t tmpfs”是指内存盘的类型，常见的内存盘类型有ramfs、tmpfs等；“size＝512m”是指内存盘大小；“tmpfs”是指挂载内存盘的文件系统；“/mnt/ramdisk”是指内存盘挂载路径。ramfs是Linux下一种基于RAM做存储的文件系统。tmpfs也是Linux下的一个文件系统，它将所有的文件都保存在虚拟内存中，为ramfs的衍生品。

S26，将容器层和镜像层挂载到同一个目录下，且该镜像层为只读挂载。

Docker默认的容器层和镜像层处于同一个文件系统下。在本实施例中，首先通过参数指定容器层的路径，并根据参数创建一个内存盘，然后将该内存盘挂载到该容器层的路径下。最后将容器层和镜像层挂载到同一个目录下，该目录为该容器的根目录。例如，下述为一个挂载命令：

mount-t aufs-o

br:${continer-layer}＝rw:${init-layer}＝ro+wh:${images-layer}＝ro+wh,dio,xino＝/dev/shm/aufs.xino,dirperm1none/mnt

这样虽然容器层和镜像层挂载到同一个目录下，但最后Docker的容器层${continer-layer}和其他的数据层实际处于不同的文件系统，同时因为镜像层${images-layer}是只读挂载的，所以容器的根目录数据改变最后全部发生在容器层。因为容器层的后端设备是内存盘，该内存盘的大小已经预先设定，这样就可以控制容器层的大小，也就是容器的根目录大小。

本实施例提出的Docker数据保存方法，可以利用内存盘去实现容器层数据存储空间的隔离(根目录挂载磁盘的隔离)，同时可以限制该内存盘的大小，也就可以限制容器根目录的大小。当一个容器用完对应的内存盘的空间时(该内存盘没有空间去保存新的数据了)，不会影响Docker守护进程和其他容器。

参照图3，图3为本发明第二实施例提出的Docker数据保存方法的流程示意图。本实施例中，上述Docker数据保存方法中的S30及S36-S38与第一实施例的S10-S14相类似，区别在于该方法还包括S32-S34。

该方法包括：

S30，创建容器，并按用户设置的容量大小为该容器分配一个内存盘存储空间。

S32，检验该内存盘是否已经存在。

在本实施例中，通过校验当前内存盘在文件系统中是否已经被挂载，来检验该内存盘是否已经存在。

S34，当该内存盘已经存在时，重新为该容器分配一个新的内存盘。

若该内存盘已经存在，则为了避免将两个容器的容器层数据存放到一个内存盘中，从而造成这两个容器相互影响，需要重新为当前创建的容器分配一个新的内存盘。可以重新通过参数创建一块新的内存盘并指定该内存盘的大小，然后将该新的内存盘挂载到该容器层的路径下。

S36，设置Docker的容器层和镜像层所对应的数据的存储位置。

S38，启动该容器，将该容器层的数据保存至该内存盘中，将该镜像层的数据保存至磁盘。

本实施例提出的Docker数据保存方法，可以保证每一个容器的内存盘的唯一性，从而保证容器的根目录互不影响。

参照图4，图4为本发明第三实施例提出的电子装置的内部结构示意图。

在本实施例中，电子装置1可以是服务器，也可以是PC(Personal Computer，个人电脑)，也可以是智能手机、平板电脑、掌上电脑、便携计算机、智能路由器、矿机、网络存储设备等终端设备。

该电子装置1可以包括存储器11、处理器12和总线13。

其中，存储器11至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器11在一些实施例中可以是电子装置1的内部存储单元，例如电子装置1的硬盘。存储器11在另一些实施例中也可以是电子装置1的外部存储设备，例如电子装置1上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(FlashCard)等。进一步地，存储器11还可以既包括电子装置1的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器11不仅可以用于存储安装于电子装置1的应用软件及各类数据，例如Docker数据保存程序01的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

处理器12在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器11中存储的程序代码或处理数据，例如执行Docker数据保存程序01等。

该总线13可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

进一步地，电子装置1还可以包括网络接口14，网络接口14可选的可以包括有线接口和/或无线接口(如WI-FI接口、蓝牙接口等)，通常用于在该电子装置1与其他电子设备之间建立通信连接。

可选地，电子装置1还可以包括用户接口，用户接口可以包括显示器(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选的用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在电子装置1中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。

图4仅示出了具有组件11-14以及Docker数据保存程序01的电子装置1，本领域技术人员可以理解的是，图4示出的结构并不构成对电子装置1的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

在图4所示的电子装置1实施例中，作为一种计算机存储介质的存储器11中存储Docker数据保存程序01的程序代码，处理器12执行上述Docker数据保存程序01的程序代码时，实现如下方法：

(1)创建容器，并按用户设置的容量大小为该容器分配一个内存盘存储空间。

(2)设置Docker的容器层和镜像层所对应的数据的存储位置。

(3)启动该容器，将该容器层的数据保存至该内存盘中，将该镜像层的数据保存至磁盘。

优选的，该处理器12还可执行上述程序代码以实现如下方法：

(4)在为该容器分配该内存盘后，检验该内存盘是否已经存在。

(5)当该内存盘已经存在时，重新为该容器分配一个新的内存盘。

上述方法的详细说明请参阅上述第一实施例和第二实施例，在此不再赘述。

本实施例提出的电子装置1，可以利用内存盘去实现容器层数据存储空间的隔离(根目录挂载磁盘的隔离)，同时可以限制该内存盘的大小，也就可以限制容器根目录的大小。当一个容器用完对应的内存盘的空间时，不会影响Docker守护进程和其他容器。并且，在分配内存盘时通过校验该内存盘是否已经存在，可以保证每一个容器的内存盘的唯一性，从而进一步保证容器的根目录互不影响。

参照图5，图5为本发明第四实施例提出的Docker数据保存系统的功能模块示意图。该Docker数据保存系统20可以运行在上述电子装置1上。

在本实施例中，Docker数据保存系统20包括一系列的存储于存储器11上的计算机程序指令，例如Docker数据保存程序01。当该计算机程序指令被处理器12执行时，可以实现本发明中的Docker数据保存操作。基于该计算机程序指令各部分所实现的特定的操作，该Docker数据保存系统20可以被划分为一个或多个单元。例如，在图5中，该Docker数据保存系统20可以包括分配单元202、设置单元204及启动单元206。其中：

分配单元202，用于创建容器，并按用户设置的容量大小为该容器分配一个内存盘存储空间。

设置单元204，用于设置Docker的容器层和镜像层所对应的数据的存储位置。

启动单元206，用于启动该容器，将该容器层的数据保存至该内存盘中，将该镜像层的数据保存至磁盘。

上述各个单元的具体功能说明请参阅上述第一实施例，在此不再赘述。

本实施例提出的Docker数据保存系统20，可以利用内存盘去实现容器层数据存储空间的隔离(根目录挂载磁盘的隔离)，同时可以限制该内存盘的大小，也就可以限制容器根目录的大小。当一个容器用完对应的内存盘的空间时，不会影响Docker守护进程和其他容器。

本发明还提供了另一种实施方式，即提供一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质存储有Docker数据保存程序01，上述Docker数据保存程序01可被至少一个处理器执行，以使上述至少一个处理器执行如上述的Docker数据保存方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。

所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

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，在本申请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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或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，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、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。

需要说明的是，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。并且本文中的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种Docker数据保存方法，其特征在于，所述方法包括：

创建容器，并按用户设置的容量大小为所述容器分配一个内存盘存储空间；

设置所述Docker的容器层和镜像层所对应的数据的存储位置；

启动所述容器；及

将所述容器层的数据保存至所述内存盘中，将所述镜像层的数据保存至磁盘。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按用户设置的容量大小为所述容器分配一个内存盘存储空间包括：

在创建所述容器时，通过参数指定所述容器层的路径；

为所述容器创建一个内存盘，并按用户设置的容量大小指定所述内存盘的大小；

将所述内存盘挂载在所述容器层的路径下。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法在设置所述Docker的容器层和镜像层所对应的数据的存储位置时还包括：

将所述容器层和所述镜像层挂载到同一个目录下，且所述镜像层为只读挂载。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在为所述容器分配所述内存盘后，检验所述内存盘是否已经存在；

当所述内存盘已经存在时，重新为所述容器分配一个新的内存盘。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述内存盘的类型包括ramfs、tmpfs。

6.一种电子装置，其特征在于，所述装置包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的Docker数据保存程序，所述Docker数据保存程序被所述处理器执行时实现如下方法：

创建容器，并按用户设置的容量大小为所述容器分配一个内存盘存储空间；

设置所述Docker的容器层和镜像层所对应的数据的存储位置；

启动所述容器；

将所述容器层的数据保存至所述内存盘中，将所述镜像层的数据保存至磁盘。

7.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述按用户设置的容量大小为所述容器分配一个内存盘存储空间包括：

在创建所述容器时，通过参数指定所述容器层的路径；

为所述容器创建一个内存盘，并按用户设置的容量大小指定所述内存盘的大小；

将所述内存盘挂载在所述容器层的路径下。

8.如权利要求6或7所述的电子装置，其特征在于，所述方法在设置所述Docker的容器层和镜像层所对应的数据的存储位置时还包括：

将所述容器层和所述镜像层挂载到同一个目录下，且所述镜像层为只读挂载。

9.一种Docker数据保存系统，其特征在于，所述系统包括：

分配单元，用于创建容器，并按用户设置的容量大小为所述容器分配一个内存盘存储空间；

设置单元，用于设置所述Docker的容器层和镜像层所对应的数据的存储位置；

启动单元，用于启动所述容器，将所述容器层的数据保存至所述内存盘中，将所述镜像层的数据保存至磁盘。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有Docker数据保存程序，所述Docker数据保存程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1-5任一项所述的Docker数据保存方法。