CN112671871A - 一种镜像分发方法、装置、终端设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种镜像分发方法、装置、终端设备及存储介质，所述方法包括：接收工作负载发出的镜像下载请求；其中，所述镜像下载请求包括下载请求ID、工作节点、镜像名称和镜像标签；根据所述镜像下载请求从镜像信息表中查询分层文件信息；其中，所述分层文件信息包括分层文件的哈希Hash标识、文件名称、存储大小和分段大小；根据所述分层文件信息从分层信息表中查询有效下载源，并根据所述分段大小分配有效下载源；通过所述有效下载源对镜像的分层文件进行下载。本发明实施例能够提高镜像分发效率，降低镜像仓库的建设成本和维护复杂度。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种镜像分发方法、装置、终端设备及存储介质。
背景技术
容器集群中应用实例的部署依赖于镜像仓库，当工作负载部署时，会根据指定镜像服务器下载应用镜像，保存到当前节点的本地缓存后再执行应用启动。但是，当业务访问量在某一个时间点开始爆发，容器集群发生大规模自动扩展时，由于新加入的工作节点没有镜像缓存，大量工作负载需要集中拉取镜像，会造成镜像服务器不堪重负，响应缓慢，导致镜像分发效率低下，从而直接阻碍整个集群的快速扩展，影响业务响应速度。
此外，当高并发请求访问时，工作负载的数量会从个位数增加到数百个，如果一个微服务按照100个实例，每个镜像200Mb的大小计算，约会产生20Gb的数据请求，然而一般互联网应用系统会有几十个关联服务同时需要扩展，这样可能会对镜像仓库产生上百Gb的下载压力。为了应对高下载压力，一般需要将镜像仓库构建成高性能集群，从而解决网络性能，存储性能以及存储共享等问题，但是，现有技术中的镜像仓库的建设成本以及运维复杂度都非常高。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种镜像分发方法、装置、终端设备及存储介质，能够提高镜像分发效率，降低镜像仓库的建设成本和维护复杂度。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种镜像分发方法，包括：
接收工作负载发出的镜像下载请求；其中，所述镜像下载请求包括下载请求ID、工作节点、镜像名称和镜像标签；
根据所述镜像下载请求从镜像信息表中查询分层文件信息；其中，所述分层文件信息包括分层文件的哈希Hash标识、文件名称、存储大小和分段大小；
根据所述分层文件信息从分层信息表中查询有效下载源，并根据所述分段大小分配有效下载源；
通过所述有效下载源对镜像的分层文件进行下载。
进一步的，所述接收工作负载发出的镜像下载请求之前，还包括：
建立镜像分层注册表；其中，所述镜像分层注册表包括镜像信息表和分层信息表。
进一步的，所述根据所述镜像下载请求从镜像信息表中查询分层文件信息，具体为：
根据所述镜像下载请求中的镜像名称和镜像标签，从镜像信息表表中查询与所述镜像名称和所述镜像标签相对应的分层文件的Hash标识、文件名称、存储大小和分段大小。
进一步的，所述分段大小为按照一个镜像的最小分层文件的存储大小将其他分层文件进行分段而设置的分段大小字段。
进一步的，所述根据所述分层文件信息从分层信息表中查询有效下载源，并根据所述分段大小分配有效下载源，具体包括：
根据所述分层文件信息从分层信息表中查询有效下载源；
若有效下载源的数量只有一个，则不考虑分段大小，将全部分层文件分配到唯一的有效下载源；
若有效下载源的数量小于分段数量，则将全部分层文件平均分配到所有有效下载源；其中，分段数量等于分层文件的存储大小除以分段大小；
若有效下载源的数量不小于分段数量，则将全部分层文件平均分配到与分段数量相等的负载最小的有效下载源；
将有效下载源的信息返回给发出镜像下载请求的所述工作负载。
进一步的，所述通过所述有效下载源对镜像的分层文件进行下载，具体包括：
确认所述有效下载源是否可以下载；
若否，则将所述有效下载源从分层信息表中删除；
若是，则通过所述有效下载源对镜像的分层文件进行下载。
进一步的，所述通过所述有效下载源对镜像的分层文件进行下载之后，还包括：
对分层信息表中的当前请求进行更新；
根据当前请求的工作负载反馈的最近缓存信息，对分层信息表进行更新。
本发明实施例还提供了一种镜像分发装置，包括：
镜像下载请求接收模块，用于接收工作负载发出的镜像下载请求；其中，所述镜像下载请求包括下载请求ID、工作节点、镜像名称和镜像标签；
分层文件信息查询模块，用于根据所述镜像下载请求从镜像信息表中查询分层文件信息；其中，所述分层文件信息包括分层文件的哈希Hash标识、文件名称、存储大小和分段大小；
有效下载源查询模块，用于根据所述分层文件信息从分层信息表中查询有效下载源，并根据所述分段大小分配有效下载源；
下载模块，用于通过所述有效下载源对镜像的分层文件进行下载。
本发明实施例还提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的镜像分发方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任一项所述的镜像分发方法。
相对于现有技术，本发明实施例提供的一种镜像分发方法、装置、终端设备及存储介质的有益效果在于：通过接收工作负载发出的镜像下载请求；根据所述镜像下载请求从镜像信息表中查询分层文件信息；其中，所述分层文件信息包括分层文件的哈希Hash标识、文件名称、存储大小和分段大小；根据所述分层文件信息从分层信息表中查询有效下载源，并根据所述分段大小分配有效下载源；通过所述有效下载源对镜像的分层文件进行下载。本发明实施例能够提高镜像分发效率，降低镜像仓库的建设成本和维护复杂度。
附图说明
图1是本发明提供的一种镜像分发方法的一个优选实施例的流程示意图；
图2是本发明提供的一种镜像分发装置的一个优选实施例的结构示意图；
图3是本发明提供的一种终端设备的一个优选实施例的结构示意图。
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作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。
请参阅图1，图1是本发明提供的一种镜像分发方法的一个优选实施例的流程示意图。所述镜像分发方法，包括：
S1，接收工作负载发出的镜像下载请求；其中，所述镜像下载请求包括下载请求ID、工作节点、镜像名称和镜像标签；
S2，根据所述镜像下载请求从镜像信息表中查询分层文件信息；其中，所述分层文件信息包括分层文件的哈希Hash标识、文件名称、存储大小和分段大小；
S3，根据所述分层文件信息从分层信息表中查询有效下载源，并根据所述分段大小分配有效下载源；
S4，通过所述有效下载源对镜像的分层文件进行下载。
具体的，首先，下载控制器接收工作负载发出的镜像下载请求；其中，所述镜像下载请求包括下载请求ID、工作节点、镜像名称和镜像标签；其次，下载控制器根据所述镜像下载请求从镜像信息表中查询分层文件信息；其中，所述分层文件信息包括分层文件的哈希Hash标识、文件名称、存储大小和分段大小；然后，根据所述分层文件信息从分层信息表中查询有效下载源，并根据所述分段大小分配有效下载源；最后，通过所述有效下载源对镜像的分层文件进行下载。
需要说明的是，所述镜像分发方法应用于在容器集群环境中的镜像分发系统，所述系统包括一个镜像仓库和多个工作节点，所述镜像仓库包括镜像分层注册表、下载控制器和下载服务，每个所述工作节点包括镜像缓存、下载服务和工作负载。其中，下载服务可以提供多种协议的下载，并且可以维护本地缓存分层文件的具体存储位置。为了避免下载服务过多占用工作节点资源，可以根据设定的资源使用限制，资源使用限制示例：CPU：5％，Memory：100M，IO：20M/s，当超过此限制时，拒绝为下载请求提供下载服务，此时下载控制器需要重新分配有效下载源。
本实施例将集中式的镜像分发模式改为P2P模式，使得一个镜像下载请求可以对应多个分层文件，从而根据多个分层文件信息获取多个有效下载源，能够提高镜像分发效率，同时，本实施例只需要设置一个镜像仓库和一个下载控制器，结构简单，有效降低镜像仓库的建设成本和维护复杂度。
在另一个优选实施例中，所述接收工作负载发出的镜像下载请求之前，还包括：
S0，建立镜像分层注册表；其中，所述镜像分层注册表包括镜像信息表和分层信息表。
具体的，对镜像仓库中的每一个镜像，建议一个镜像分层注册表。所述镜像分层注册表包括镜像信息表和分层信息表。其中，所述镜像信息表记录有镜像名称、镜像标签、分层文件的哈希Hash标识、文件名称、存储大小和分段大小；所述分层信息表记录有分层文件的哈希Hash标识、有效下载源、当前请求和请求上限。
需要说明的是，镜像信息表为镜像上传时生成记录，分层信息表由下载控制器根据镜像仓库和工作节点的镜像缓存动态生成。
在又一个优选实施例中，所述S2根据所述镜像下载请求从镜像信息表中查询分层文件信息，具体为：
根据所述镜像下载请求中的镜像名称和镜像标签，从镜像信息表表中查询与所述镜像名称和所述镜像标签相对应的分层文件的Hash标识、文件名称、存储大小和分段大小。
具体的，下载控制器接收到工作负载发出的镜像下载请求后，根据所述镜像下载请求中的镜像名称和镜像标签，从镜像信息表表中查询与所述镜像名称和所述镜像标签相对应的分层文件的Hash标识、文件名称、存储大小和分段大小。
作为优选方案，所述分段大小为按照一个镜像的最小分层文件的存储大小将其他分层文件进行分段而设置的分段大小字段。
需要说明的是，由于镜像分层文件系统的每层大小并不平均，往往越底层的越大，越上层的越小。为了尽可能平均分散镜像下载请求，需要按照一个镜像的最小分层文件的存储大小把其他分层文件分段，设置一个分段大小字段，并记录这个最小值，在实际分配下载内容时，根据所述分段大小字段计算下载开始和下载结束的文件位置。还需要说明的是，对于同一个分层文件，在不同镜像中的分段大小可能是不同的。
在又一个优选实施例中，所述S3根据所述分层文件信息从分层信息表中查询有效下载源，并根据所述分段大小分配有效下载源，具体包括：
S301，根据所述分层文件信息从分层信息表中查询有效下载源；
S302，若有效下载源的数量只有一个，则不考虑分段大小，将全部分层文件分配到唯一的有效下载源；
S303，若有效下载源的数量小于分段数量，则将全部分层文件平均分配到所有有效下载源；其中，分段数量等于分层文件的存储大小除以分段大小；
S304，若有效下载源的数量不小于分段数量，则将全部分层文件平均分配到与分段数量相等的负载最小的有效下载源；
S305，将有效下载源的信息返回给发出镜像下载请求的所述工作负载。
具体的，首先，下载控制器根据所述分层文件信息从分层信息表中查询有效下载源；其次，判断有效下载源的数量，若有效下载源的数量只有一个，则不考虑分段大小，将全部分层文件分配到唯一的有效下载源；若有效下载源的数量小于分段数量，说明有效下载源的数量不能满足分段数量的要求，此时则将全部分层文件平均分配到所有有效下载源；其中，分段数量等于分层文件的存储大小除以分段大小；若有效下载源的数量不小于分段数量，说明有足够的有效下载源能够满足分段数量的要求，此时则将全部分层文件平均分配到与分段数量相等的负载最小的有效下载源，使得能够快速响应镜像下载请求，进而提高镜像分发效率；最后，将有效下载源的信息返回给发出镜像下载请求的所述工作负载。
在又一个优选实施例中，所述S4通过所述有效下载源对镜像的分层文件进行下载，具体包括：
S401，确认所述有效下载源是否可以下载；
S402，若否，则将所述有效下载源从分层信息表中删除；
S403，若是，则通过所述有效下载源对镜像的分层文件进行下载。
需要说明的是，当发出镜像下载请求的工作负载接收到有效下载源的信息时，先确认所述有效下载源是否可以下载，若不可以下载，则说明该有效信息源存在错误，此时就需要将问题信息源从分层信息表中删除，以便减少对下载资源的占用，并反馈给下载控制器重新进行有效下载源的分配；若可以下载，则通过所述有效下载源对镜像的分层文件进行下载。
在又一个优选实施例中，所述S4通过所述有效下载源对镜像的分层文件进行下载之后，还包括：
S5，对分层信息表中的当前请求进行更新；
S6，根据当前请求的工作负载反馈的最近缓存信息，对分层信息表进行更新。
具体的，每次通过所述有效下载源对镜像的分层文件进行下载之后，分层信息表中的当前请求将会变为对应的工作负载发出的镜像下载请求，这时就需要对分层信息表中的当前请求进行更新，同时，当前请求的工作负载会反馈最新的缓存信息，根据最新缓存信息对分层信息表进行更新。
需要说明的是，当下载结束之后，若工作节点不再需要，则对工作节点进行清理，删除该工作节点或者删除该工作节点的镜像缓存，并将清理信息通知下载控制器，下载控制器需要同步清理对应的分层信息表的镜像信息表，以减少对下载资源的占用。
相应地，本发明还提供一种镜像分发装置，能够实现上述实施例中的镜像分发方法的所有流程。
请参阅图2，图2是本发明提供的一种镜像分发装置的一个优选实施例的结构示意图。所述镜像分发装置，包括：
镜像下载请求接收模块201，用于接收工作负载发出的镜像下载请求；其中，所述镜像下载请求包括下载请求ID、工作节点、镜像名称和镜像标签；
分层文件信息查询模块202，用于根据所述镜像下载请求从镜像信息表中查询分层文件信息；其中，所述分层文件信息包括分层文件的哈希Hash标识、文件名称、存储大小和分段大小；
有效下载源查询模块203，用于根据所述分层文件信息从分层信息表中查询有效下载源，并根据所述分段大小分配有效下载源；
下载模块204，用于通过所述有效下载源对镜像的分层文件进行下载。
优选地，所述镜像下载请求接收模块201还用于：
建立镜像分层注册表；其中，所述镜像分层注册表包括镜像信息表和分层信息表。
优选地，所述分层文件信息查询模块202具体用于：
根据所述镜像下载请求中的镜像名称和镜像标签，从镜像信息表表中查询与所述镜像名称和所述镜像标签相对应的分层文件的Hash标识、文件名称、存储大小和分段大小。
优选地，所述分段大小为按照一个镜像的最小分层文件的存储大小将其他分层文件进行分段而设置的分段大小字段。
优选地，所述有效下载源查询模块203具体用于：
根据所述分层文件信息从分层信息表中查询有效下载源；
若有效下载源的数量只有一个时，则不考虑分段大小，将全部分层文件分配到唯一的有效下载源；
若有效下载源的数量小于分段数量，则将全部分层文件平均分配到所有有效下载源；其中，分段数量等于分层文件的存储大小除以分段大小；
若有效下载源的数量不小于分段数量，则将全部分层文件平均分配到与分段数量相等的负载最小的有效下载源；
将有效下载源的信息返回给发出镜像下载请求的所述工作负载。
优选地，所述下载模块204具体用于：
确认所述有效下载源是否可以下载；
若否，则将所述有效下载源从分层信息表中删除；
若是，则通过所述有效下载源对镜像的分层文件进行下载。
优选地，所述下载模块204还用于：
对分层信息表中的当前请求进行更新；
根据工作负载反馈的最近缓存信息，对分层信息表进行更新。
在具体实施当中，本发明实施例提供的镜像分发装置的工作原理、控制流程及实现的技术效果，与上述实施例中镜像分发方法对应相同，在此不再赘述。
请参阅图3，图3是本发明提供的一种终端设备的一个优选实施例的结构示意图。所述终端设备包括处理器301、存储器302以及存储在所述存储器302中且被配置为由所述处理器301执行的计算机程序，所述处理器301执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的镜像分发方法。
优选地，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元(如计算机程序1、计算机程序2、……)，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器302中，并由所述处理器301执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述终端设备中的执行过程。
所述处理器301可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，通用处理器可以是微处理器，或者所述处理器301也可以是任何常规的处理器，所述处理器301是所述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接所述终端设备的各个部分。
所述存储器302主要包括程序存储区和数据存储区，其中，程序存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等，数据存储区可存储相关数据等。此外，所述存储器302可以是高速随机存取存储器，还可以是非易失性存储器，例如插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、安全数字(Secure Digital，SD)卡和闪存卡(Flash Card)等，或所述存储器302也可以是其他易失性固态存储器件。
需要说明的是，上述终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器，本领域技术人员可以理解，图3的结构示意图仅仅是上述终端设备的示例，并不构成对上述终端设备的限定，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。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任一实施例所述的镜像分发方法。
本发明实施例提供了一种镜像分发方法、装置、终端设备及存储介质，通过接收工作负载发出的镜像下载请求；根据所述镜像下载请求从镜像信息表中查询分层文件信息；其中，所述分层文件信息包括分层文件的哈希Hash标识、文件名称、存储大小和分段大小；根据所述分层文件信息从分层信息表中查询有效下载源，并根据所述分段大小分配有效下载源；通过所述有效下载源对镜像的分层文件进行下载。本发明实施例能够提高镜像分发效率，降低镜像仓库的建设成本和维护复杂度。
需说明的是，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的系统实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种镜像分发方法，其特征在于，包括：
接收工作负载发出的镜像下载请求；其中，所述镜像下载请求包括下载请求ID、工作节点、镜像名称和镜像标签；
根据所述镜像下载请求从镜像信息表中查询分层文件信息；其中，所述分层文件信息包括分层文件的哈希Hash标识、文件名称、存储大小和分段大小；
根据所述分层文件信息从分层信息表中查询有效下载源，并根据所述分段大小分配有效下载源；
通过所述有效下载源对镜像的分层文件进行下载。
2.如权利要求1所述的镜像分发方法，其特征在于，所述接收工作负载发出的镜像下载请求之前，还包括：
建立镜像分层注册表；其中，所述镜像分层注册表包括镜像信息表和分层信息表。
3.如权利要求1所述的镜像分发方法，其特征在于，所述根据所述镜像下载请求从镜像信息表中查询分层文件信息，具体为：
根据所述镜像下载请求中的镜像名称和镜像标签，从镜像信息表表中查询与所述镜像名称和所述镜像标签相对应的分层文件的Hash标识、文件名称、存储大小和分段大小。
4.如权利要求3所述的镜像分发方法，其特征在于，所述分段大小为按照一个镜像的最小分层文件的存储大小将其他分层文件进行分段而设置的分段大小字段。
5.如权利要求1所述的镜像分发方法，其特征在于，所述根据所述分层文件信息从分层信息表中查询有效下载源，并根据所述分段大小分配有效下载源，具体包括：
根据所述分层文件信息从分层信息表中查询有效下载源；
若有效下载源的数量只有一个，则不考虑分段大小，将全部分层文件分配到唯一的有效下载源；
若有效下载源的数量小于分段数量，则将全部分层文件平均分配到所有有效下载源；其中，分段数量等于分层文件的存储大小除以分段大小；
若有效下载源的数量不小于分段数量，则将全部分层文件平均分配到与分段数量相等的负载最小的有效下载源；
将有效下载源的信息返回给发出镜像下载请求的所述工作负载。
6.如权利要求1所述的镜像分发方法，其特征在于，所述通过所述有效下载源对镜像的分层文件进行下载，具体包括：
确认所述有效下载源是否可以下载；
若否，则将所述有效下载源从分层信息表中删除；
若是，则通过所述有效下载源对镜像的分层文件进行下载。
7.如权利要求1所述的镜像分发方法，其特征在于，所述通过所述有效下载源对镜像的分层文件进行下载之后，还包括：
对分层信息表中的当前请求进行更新；
根据当前请求的工作负载反馈的最近缓存信息，对分层信息表进行更新。
8.一种镜像分发装置，其特征在于，包括：
镜像下载请求接收模块，用于接收工作负载发出的镜像下载请求；其中，所述镜像下载请求包括下载请求ID、工作节点、镜像名称和镜像标签；
分层文件信息查询模块，用于根据所述镜像下载请求从镜像信息表中查询分层文件信息；其中，所述分层文件信息包括分层文件的哈希Hash标识、文件名称、存储大小和分段大小；
有效下载源查询模块，用于根据所述分层文件信息从分层信息表中查询有效下载源，并根据所述分段大小分配有效下载源；
下载模块，用于通过所述有效下载源对镜像的分层文件进行下载。
9.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的镜像分发方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至7中任意一项所述的镜像分发方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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