CN112383606B - 一种桌面容器镜像增量p2p分发方法及设备 - Google Patents

一种桌面容器镜像增量p2p分发方法及设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种桌面容器镜像增量P2P分发方法，包括如下步骤：控制器获取由多个层级文件组成的第一镜像文件。控制器判断第一镜像文件中是否存在新增层级文件，若存在，则从第一镜像文件中抽取出新增层级文件。控制器生成下载任务并将其发送至各客户端，所述下载任务包括所有新增层级文件的下载地址和第一MD5值。客户端收到下载任务后，根据所述第一MD5值，判断本地是否存在所述新增层级文件，将本地不存在的新增层级文件加入下载列表。客户端根据所述下载地址通过BT协议下载所述下载列表上的新增层级文件。并根据所述第一MD5值，对下载得到的新增层级文件进行校验。

Description

一种桌面容器镜像增量P2P分发方法及设备
技术领域
本发明涉及一种桌面容器镜像增量P2P分发方法及设备，属于数据信息传输领域。
背景技术
容器是一种软件打包技术，将应用程序及应用程序运行所需的库、软件包等打包为一体，从而使应用程序可以在不同的环境中以相同的方式运行。而桌面容器可以保持多台电脑在运行环境、安装程序的版本等方面保持一致。以协同办公为例：企业办公中需要用到浏览器、流式编辑器、版式编辑器、电子签章等企业应用常见客户端。当通过web调用本地的流式编辑器、版式阅读器、电子签章完成办公流程时，容易因客户端的版本不一致出现兼容性问题。而将上述企业应用常见客户端封装在桌面容器镜像文件中并安装在办公用计算机上，可以确保在公司局域网内所有计算机桌面是完全一致的，并确保不出现应用兼容性问题。
桌面容器镜像文件由多个层次文件组成，通过P2P方式分发给局域网内所有的办公终端。为了保障应用系统的正常运行，需要定期进行版本更新，每次更新之后需要重新发布镜像给所有的终端PC机。每次更新时都需要下载完整的镜像文件，耗时长，占用大量服务器资源。
公开号为CN109005232A的专利《容器镜像文件的下载方法、提供方法及设备》通过由代理模块拦截容器引擎模块所发送的容器镜像文件的获取请求，并按照p2p方式获取容器镜像文件，之后再向代理模块发送容器镜像文件，由于在p2p方式下，代理模块并非从容器云平台获取容器镜像文件，而是从存储有容器镜像文件的其它容器节点中获取镜像文件，无需受到容器云平台的带宽、负载等限制。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种桌面容器镜像增量P2P分发方法及设备，仅传输少量的层次文件完成更新，降低了网络带宽消耗、减少下载时间、降低服务器与客户端存储空间占用率，提升数据传输效率。
本发明的技术方案如下：
技术方案一：
一种桌面容器镜像增量P2P分发方法，包括如下步骤：
控制器获取由多个层级文件组成的第一镜像文件；控制器判断第一镜像文件中是否存在新增层级文件，若存在，则从第一镜像文件中抽取出新增层级文件；控制器生成下载任务并将其发送至各客户端，所述下载任务包括所有新增层级文件的下载地址和第一MD5值；
客户端收到下载任务后，根据所述第一MD5值，判断本地是否存在所述新增层级文件，将本地不存在的新增层级文件加入下载列表；客户端根据所述下载地址通过BT协议下载所述下载列表上的新增层级文件；并根据所述第一MD5值，对下载得到的新增层级文件进行校验。
进一步的，控制器判断第一镜像文件中是否存在新增层级文件的具体步骤为：
控制器比对第一镜像文件与控制器本地存储的第二镜像文件的目录树，若第一镜像文件的目录树比第二镜像文件增加子目录项，则第一镜像文件中存在新增层级文件。
进一步的，客户端获得所有新增层级文件后，将其加入到客户端本地存储的第三镜像文件的目录树中。
进一步的，根据所述第一MD5值，对下载得到的新增层级文件进行校验的具体步骤为：
客户端将下载得到的新增层级文件输入至MD5函数，得到相应的第二MD5值；比对所述第一MD5值与第二MD5值，若比对结果一致，则通过校验。
进一步的，根据所述下载地址，各客户端通过随机数算法随机下载至少一个新增层级文件；
之后，客户端通过广播向其他客户端请求下载缺失的新增层级文件；或者通过与跟踪服务器通讯获取缺失的新增层级文件所在客户端地址，并根据该地址下载缺失的新增层级文件。
进一步的，还包括一控制台，所述控制台用于定义所述下载任务并实时查看下载任务的完成情况。
技术方案二：
一种桌面容器镜像增量P2P分发设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有指令，所述指令适于由处理器加载并执行以下步骤：
控制器获取由多个层级文件组成的第一镜像文件；控制器判断第一镜像文件中是否存在新增层级文件，若存在，则从第一镜像文件中抽取出新增层级文件；控制器生成下载任务并将其发送至各客户端，所述下载任务包括所有新增层级文件的下载地址和第一MD5值；
客户端收到下载任务后，根据所述第一MD5值，判断本地是否存在所述新增层级文件，将本地不存在的新增层级文件加入下载列表；客户端根据所述下载地址通过BT协议下载所述下载列表上的新增层级文件；客户端根据所述第一MD5值，对下载得到的新增层级文件进行校验。
进一步的，控制器判断第一镜像文件中是否存在新增层级文件的具体步骤为：
控制器比对第一镜像文件与控制器本地存储的第二镜像文件的目录树，若第一镜像文件的目录树比第二镜像文件增加子目录项，则第一镜像文件中存在新增层级文件。
进一步的，客户端获得所有新增层级文件后，将其加入到客户端本地存储的第三镜像文件的目录树中。
进一步的，根据所述第一MD5值，对下载得到的新增层级文件进行校验的具体步骤为：
客户端将下载得到的新增层级文件输入至MD5函数，得到相应的第二MD5值；比对所述第一MD5值与第二MD5值，若比对结果一致，则通过校验。
进一步的，根据所述下载地址，各客户端通过随机数算法随机下载至少一个新增层级文件；
之后，客户端通过广播向其他客户端请求下载缺失的新增层级文件；或者通过与跟踪服务器通讯获取缺失的新增层级文件所在客户端地址，并根据该地址下载缺失的新增层级文件。
进一步的，还包括一控制台，所述控制台用于定义所述下载任务并实时查看下载任务的完成情况。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过传输少量的层次文件分发完成应用容器更新，尤其是对于大型企业办公应用场景，显著降低网络带宽消耗、下载时间及服务器与客户端存储空间占用率。
2、由于不同的镜像文件之间可共享层次文件，本发明还可减少安装新镜像文件时需要传输的数据量。
3、本发明通过BT协议和客户端之间的广播，可以在控制器不参与的情况下，完成桌面应用容器的更新过程，确保未及时更新的用户可以获得更新包。
4、本发明通过MD5值进行校验，可以确保下载数据的完整性、正确性，同时可判断本地是否已存在待下载文件，避免重复下载。
5、本发明通过随机数离散来确保不同的客户端下载不同的新增层级文件，并优先从客户端下载文件，从而降低服务器压力。
6、用户可通过控制台控制下载任务并实时了解任务进度，优化用户体验。
附图说明
图1为本发明流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
实施例一
一种桌面容器镜像增量P2P分发方法，包括如下步骤：
控制器获取由多个层级文件组成的第一镜像文件：1)控制器通过本地的DockerDaemon REST API从Registry下载镜像文件到本地镜像仓库；2)控制器调用Docker DaemonAPI从镜像仓库导出镜像文件(tar格式)。
控制器根据本地存储的第二镜像文件，判断第一镜像文件中是否存在新增层级文件，若存在，则从第一镜像文件中抽取出新增层级文件。需要说明的是：新增层次文件可以是新版本比旧版本增加的部分或者是其他镜像文件的一部分。比如说，由层次文件1、2、3组成的镜像文件A，由层次文件1、2、4、5组成的镜像文件B。局域网内电脑均已安装镜像文件A，现在需要再安装镜像文件B。则按本发明所述方法，仅需在局域网内各客户端间传输层次文件4、5。
控制器生成下载任务并将其发送至各客户端，所述下载任务包括所有新增层级文件的下载地址和第一MD5值。在本实施例中，下载任务中还包含新增层级文件的ID。
客户端收到下载任务后(客户端上线后会向服务器查询是否有下载任务，以避免客户端下线时错过下载任务)，根据所述第一MD5值，判断本地是否存在所述新增层级文件，将本地不存在的新增层级文件的ID加入下载列表。
客户端根据所述下载地址通过BT协议下载所述下载列表上的新增层级文件。
客户端根据所述第一MD5值，对下载得到的新增层级文件进行校验。
通过校验后，客户端通过Docker daemon的API将下载完成的layer文件导入到Docker daemon中。
本实施例的有益效果在于，通过传输少量的层次文件分发完成应用容器更新，尤其是对于大型企业办公应用场景，显著降低网络带宽消耗、下载时间及服务器与客户端存储空间占用率。同时，由于不同的镜像文件之间可共享层次文件，本发明还可减少安装新镜像文件时需要传输的数据量。
实施例二
通过BT协议分发新增层级文件的具体步骤为：
控制器对所述新增层级文件进行压缩，并通过MD5函数得到压缩后层级文件对应的第一MD5值。
控制器为压缩后新增层级文件制作BT种子文件；控制器通过BT客户端上传所有压缩后的新增层级文件和与其一一对应的BT种子文件。
控制器生成下载任务并将其发送至各客户端，所述下载任务包括所有BT种子文件的URL(在本实施例中，URL为：层次文件的第一MD5值+文件类型tar)和所有新增层级文件的ID、第一MD5值。
客户端收到下载任务后，根据所述第一MD5值，判断本地是否存在下载任务中的所有新增层级文件，将本地不存在的新增层级文件加入下载列表。
客户端根据所述URL通过随机数算法随机选择下载至少一个BT种子文件，再通过BT客户端与跟踪服务器(BTTracker)通讯并完成该BT种子文件对应新增层级文件的下载。
之后，有两种方式下载缺失的新增层级文件；
第一种：客户端通过广播向其他客户端请求下载缺失的新增层级文件；拥有相应新增层级文件的客户端会回应该请求并向其传输该文件。
第二种：BTTracker记录每个客户端的信息，并向各客户端提供将其它客户端的信息(即客户端地址、所拥有的的新增层级文件)。各客户端从其他客户端下载缺失的新增层级文件。
本实施例的进步之处在于，通过BT协议，可以在控制器不参与的情况下，继续完成桌面应用容器的更新过程，确保未及时更新的用户可以获得更新包。
实施例三
客户端收到下载任务后，根据所述第一MD5值，判断本地是否存在所述新增层级文件的具体步骤为：
分别比对下载任务中的所有第一MD5值与本地存在的所有层级文件的MD5值，若比对结果一致，则表示客户端本地已存在该新增层级文件。
客户端根据所述第一MD5值，对下载得到的新增层级文件进行校验的具体步骤为：
客户端将下载得到的新增层级文件输入至MD5函数，得到相应的第二MD5值；比对所述第一MD5值与第二MD5值，若比对结果一致，则通过校验。
其中，MD5函数是一种不可逆的密码散列函数，可以产生出一个128位的散列值，输入不同的数据内容，会输出不同的散列值。
本实施例的进步之处在于通过MD5值进行校验，可以确保下载数据的完整性、正确性，同时可判断本地是否已存在待下载文件，避免重复下载。
实施例四
进一步的，各客户端通过随机数算法随机选择至少一个新增层级文件，并根据所述下载地址从BT协议中的跟踪服务器下载所选择的新增层级文件。之后，客户端从其他客户端下载缺失的新增层级文件。
本实施例的进步之处在于，通过随机数离散来确保不同的客户端下载不同的新增层级文件，并优先从客户端下载文件，从而降低服务器压力。
实施例五
进一步的，还包括一控制台，所述控制台用于定义所述下载任务(如客户端集群的大小、客户端的IP地址、URL等)并实时查看下载任务的完成情况。
本实施例的进步之处在于，用户可通过控制台控制下载任务并实时了解任务进度，优化用户体验。
实施例六
一种桌面容器镜像增量P2P分发设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有指令，所述指令适于由处理器加载并执行以下步骤：
控制器获取由多个层级文件组成的第一镜像文件：1)控制器通过本地的DockerDaemon REST API从Registry下载镜像文件到本地镜像仓库；2)控制器调用Docker DaemonAPI从镜像仓库导出镜像文件(tar格式)。
控制器根据本地存储的第二镜像文件，判断第一镜像文件中是否存在新增层级文件，若存在，则从第一镜像文件中抽取出新增层级文件。需要说明的是：新增层次文件可以是新版本比旧版本增加的部分或者是其他镜像文件的一部分。比如说，由层次文件1、2、3组成的镜像文件A，由层次文件1、2、4、5组成的镜像文件B。局域网内电脑均已安装镜像文件A，现在需要再安装镜像文件B。则按本发明所述方法，仅需在局域网内各客户端间传输层次文件4、5。
控制器生成下载任务并将其发送至各客户端，所述下载任务包括所有新增层级文件的下载地址和第一MD5值。在本实施例中，下载任务中还包含新增层级文件的ID。
客户端收到下载任务后(客户端上线后会向服务器查询是否有下载任务，以避免客户端下线时错过下载任务)，根据所述第一MD5值，判断本地是否存在所述新增层级文件，将本地不存在的新增层级文件的ID加入下载列表。
客户端根据所述下载地址通过BT协议下载所述下载列表上的新增层级文件。
客户端根据所述第一MD5值，对下载得到的新增层级文件进行校验。
通过校验后，客户端通过Docker daemon的API将下载完成的layer文件导入到Docker daemon中。
本实施例的有益效果在于，面向大型企业办公应用场景，通过传输少量的层次文件分发完成应用容器更新，可以降低网络带宽消耗、减少下载时间、降低服务器与客户端存储空间占用率。同时，由于不同的镜像文件之间可共享层次文件，本发明还可减少安装新镜像文件时需要传输的数据量。
实施例七
通过BT协议分发新增层级文件的具体步骤为：
控制器对所述新增层级文件进行压缩，并通过MD5函数得到压缩后层级文件对应的第一MD5值。
控制器为压缩后新增层级文件制作BT种子文件；控制器通过BT客户端上传所有压缩后的新增层级文件和与其一一对应的BT种子文件。
控制器生成下载任务并将其发送至各客户端，所述下载任务包括所有BT种子文件的URL(在本实施例中，URL为：层次文件的第一MD5值+文件类型tar)和所有新增层级文件的ID、第一MD5值。
客户端收到下载任务后，根据所述第一MD5值，判断本地是否存在下载任务中的所有新增层级文件，将本地不存在的新增层级文件加入下载列表。
客户端根据所述URL通过随机数算法随机选择下载至少一个BT种子文件，再通过BT客户端与跟踪服务器(BTTracker)通讯并完成该BT种子文件对应新增层级文件的下载。
之后，有两种方式下载缺失的新增层级文件；
第一种：客户端通过广播向其他客户端请求下载缺失的新增层级文件；拥有相应新增层级文件的客户端会回应该请求并向其传输该文件。
第二种：BTTracker记录每个客户端的信息，并向各客户端提供将其它客户端的信息(即客户端地址、所拥有的的新增层级文件)。各客户端从其他客户端下载缺失的新增层级文件。
本实施例的进步之处在于，通过BT协议，可以在控制器不参与的情况下，继续完成桌面应用容器的更新过程，确保未及时更新的用户可以获得更新包。
实施例八
客户端收到下载任务后，根据所述第一MD5值，判断本地是否存在所述新增层级文件的具体步骤为：
分别比对下载任务中的所有第一MD5值与本地存在的所有层级文件的MD5值，若比对结果一致，则表示客户端本地已存在该新增层级文件。
客户端根据所述第一MD5值，对下载得到的新增层级文件进行校验的具体步骤为：
客户端将下载得到的新增层级文件输入至MD5函数，得到相应的第二MD5值；比对所述第一MD5值与第二MD5值，若比对结果一致，则通过校验。
MD5函数是一种不可逆的密码散列函数，可以产生出一个128位的散列值，输入不同的数据内容，会输出不同的散列值。
本实施例的进步之处在于通过MD5值进行校验，可以确保下载数据的完整性、正确性，同时可判断本地是否已存在待下载文件，避免重复下载。
实施例九
进一步的，各客户端通过随机数算法随机选择至少一个新增层级文件，并根据所述下载地址从BT协议中的跟踪服务器下载所选择的新增层级文件。之后，客户端从其他客户端下载缺失的新增层级文件。
本实施例的进步之处在于，通过随机数离散来确保不同的客户端下载不同的新增层级文件，并优先从客户端下载文件，从而降低服务器压力。
实施例十
进一步的，还包括一控制台，所述控制台用于定义所述下载任务(如客户端集群的大小、客户端的IP地址、URL等)并实时查看下载任务的完成情况。
本实施例的进步之处在于，用户可通过控制台控制下载任务并实时了解任务进度，优化用户体验。
以上所述仅为本发明的实施例，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 (6)

1.一种桌面容器镜像增量P2P分发方法，其特征在于，包括以下步骤：
控制器获取由多个层级文件组成的第一镜像文件；控制器判断第一镜像文件中是否存在新增层级文件，若存在，则从第一镜像文件中抽取出新增层级文件；控制器生成下载任务并将其发送至各客户端，所述下载任务包括所有新增层级文件的下载地址和第一MD5值；
客户端收到下载任务后，根据所述第一MD5值，判断本地是否存在所述新增层级文件，将本地不存在的新增层级文件加入下载列表；客户端根据所述下载地址通过BT协议下载所述下载列表上的新增层级文件，具体为：各客户端通过随机数算法随机选择至少一个新增层级文件，并根据所述下载地址从BT协议中的跟踪服务器下载所选择的新增层级文件；之后，客户端通过广播向其他客户端请求下载缺失的新增层级文件；或者通过与跟踪服务器通讯获取缺失的新增层级文件所在客户端地址，并根据该地址下载缺失的新增层级文件；
客户端根据所述第一MD5值，对下载得到的新增层级文件进行校验。
2.根据权利要求1所述的一种桌面容器镜像增量P2P分发方法，其特征在于，控制器判断第一镜像文件中是否存在新增层级文件的具体步骤为：
控制器比对第一镜像文件与控制器本地存储的第二镜像文件的目录树，若第一镜像文件的目录树比第二镜像文件增加子目录项，则第一镜像文件中存在新增层级文件。
3.根据权利要求2所述的一种桌面容器镜像增量P2P分发方法，其特征在于，客户端获得所有新增层级文件后，将其加入到客户端本地存储的第三镜像文件的目录树中。
4.根据权利要求3所述的一种桌面容器镜像增量P2P分发方法，其特征在于，根据所述第一MD5值，对下载得到的新增层级文件进行校验的具体步骤为：
客户端将下载得到的新增层级文件输入至MD5函数，得到相应的第二MD5值；比对所述第一MD5值与第二MD5值，若比对结果一致，则通过校验。
5.根据权利要求4所述的一种桌面容器镜像增量P2P分发方法，其特征在于，还包括一控制台，所述控制台用于定义所述下载任务并实时查看下载任务的完成情况。
6.一种桌面容器镜像增量P2P分发设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有指令，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1-5任一权利要求所述的一种桌面容器镜像增量P2P分发方法。
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