CN113691624A - 基于容器的数据传输方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种基于容器的数据传输方法及设备，该方法包括：所述宿主机系统启动后，启动第一容器和第二容器，所述第一容器将第一数据写入第一管道文件，并触发第一数据上报事件，所述第一管道文件存储于所述第一容器和所述第二容器的第一共享目录下，所述第二容器在监测到所述第一数据上报事件后，从所述第一管道文件中读取所述第一数据。本实施例提供的数据传输方法通过管道文件实现第一容器和第二容器之间的数据传输，使得数据流转在内核的缓存中完成，保证了高效率的同时，降低了配置的复杂度。
Description
技术领域
本发明实施例涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于容器的数据传输方法及设备。
背景技术
为了节省硬件成本，可以通过在车机系统中采用容器技术，使得通过同一宿主机系统启动多个容器，通过不同的容器分别进行仪表系统和车载娱乐系统的运行。两个容器之间如何高效通信是目前亟待解决的问题。
现有技术中，可以通过在两个容器之间共享文件系统的方式进行通信，还可以通过两个容器之间的网络进行通信。
然而，实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：上述共享文件系统的方式中数据通信效率受限于该共享文件系统所挂载的介质的读写速度，影响通信效率，且上述网络通信的方式，配置较繁琐，容易出错。
发明内容
本发明实施例提供一种基于容器的数据传输方法及设备，以提高通信效率，降低配置复杂度。
第一方面，本发明实施例提供一种基于容器的数据传输方法，应用于宿主机系统，该方法包括：
所述宿主机系统启动后，启动第一容器和第二容器；
所述第一容器将第一数据写入第一管道文件，并触发第一数据上报事件；所述第一管道文件存储于所述第一容器和所述第二容器的第一共享目录下；
所述第二容器在监测到所述第一数据上报事件后，从所述第一管道文件中读取所述第一数据。
在一种可能的设计中，所述宿主机系统启动后，启动第一容器和第二容器之后，还包括：
所述第二容器将第二数据写入第二管道文件，并触发第二数据上报事件；所述第二管道文件存储于所述第一容器和所述第二容器的第二共享目录下；
所述第一容器在监测到所述第二数据上报事件后，从所述第二管道文件中读取所述第二数据。
在一种可能的设计中，所述第一共享目录和所述第二共享目录为同一目录。
在一种可能的设计中，所述启动第一容器和第二容器，包括：
所述宿主机系统创建第一容器镜像和第二容器镜像；
通过所述第一容器镜像启动所述第一容器，通过所述第二容器镜像启动所述第二容器。
在一种可能的设计中，所述第二容器在监测到所述第一数据上报事件后，从所述第一管道文件读取所述第一数据之前，还包括：
所述第二容器持续监测是否存在所述第一数据上报事件。
在一种可能的设计中，所述第一容器将第一数据写入第一管道文件并触发第一数据上报事件之前，还包括：
所述宿主机系统将所述第一管道文件映射到所述第一容器。
在一种可能的设计中，所述宿主机系统将所述第一管道映射到所述第一容器，包括：
所述宿主机系统通过配置所述第一容器的启动参数，将所述第一管道文件映射到所述第一容器。
在一种可能的设计中，所述宿主机系统将所述第一管道映射到所述第一容器之前，还包括：
所述宿主机系统在所述第一共享目录下创建所述第一管道文件。
第二方面，本发明实施例提供一种基于容器的数据传输设备，包括：
启动模块，用于宿主机系统启动后，启动第一容器和第二容器；
写入模块，用于所述第一容器将第一数据写入第一管道文件，并触发第一数据上报事件；所述第一管道文件存储于所述第一容器和所述第二容器的第一共享目录下；
读取模块，用于所述第二容器在监测到所述第一数据上报事件后，从所述第一管道文件中读取所述第一数据。
第三方面，本发明实施例提供一种基于容器的数据传输设备，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的方法。
第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的方法。
第五方面，本发明实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的方法。
本实施例提供的基于容器的数据传输方法及设备，该方法包括：所述宿主机系统启动后，启动第一容器和第二容器，所述第一容器将第一数据写入第一管道文件，并触发第一数据上报事件，所述第一管道文件存储于所述第一容器和所述第二容器的第一共享目录下，所述第二容器在监测到所述第一数据上报事件后，从所述第一管道文件中读取所述第一数据。本实施例提供的数据传输方法通过管道文件实现第一容器和第二容器之间的数据传输，使得数据流转在内核的缓存中完成，保证了高效率的同时，降低了配置的复杂度。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的基于容器的数据传输方法的原理示意图；
图2为本发明实施例提供的基于容器的数据传输方法的流程示意图一；
图3为本发明实施例提供的基于容器的数据传输方法的流程示意图二；
图4为本发明实施例提供的基于容器的数据传输设备的结构示意图；
图5为本发明一实施例提供的基于容器的数据传输设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
目前Linux容器(Linux Containers，LXC)间的通信方式主要采用两种：一种是两个LXC容器间通过共享文件系统的方式来进行通信；另外一种方式是通过LXC容器间的网络进行相互通信。第一种通信方案需要在宿主机上将某个目录共享到不同容器，通过共享的目录进行数据传递和通信，然而，该种方式的通信效率受限于共享目录所挂载的介质的读写速度。共享目录所挂载的介质的读写速度较慢无法满足高速通信的需求。第二种通信方式容器间通过网络互通进行通信，在LXC容器上进行网络配置的步骤较为复杂，且占用较多硬件资源。
针对上述问题，发明人研究发现，应用命名管道技术，创建管道文件，以管道文件为传输通道的话，数据可以流转于内核的缓存Buffer中，能够实现数据高速率的传输。基于此，本发明实施例提供一种基于容器的数据传输方法，既能够降低配置的复杂度，减少硬件资源的占用与投入，又能够提高数据通信效率。
如图1所示，针对车机系统上LXC容器间的数据高速通信场景，通过Linux现有的命名管道技术，在宿主机上预先创建好管道文件。车机系统即宿主机系统启动第一容器和第二容器时，将管道文件分别映射到第一容器和第二容器中，两个容器之间通过该管道文件进行消息通信。采用上述通信方式仅仅需要在LXC容器启动的时候将管道文件，即设备节点映射到容器中即可，配置简单，而且命名管道高效的通信速率可以满足车机系统上LXC容器间各种通信需求，能够实现高通信效率。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图2为本发明实施例提供的基于容器的数据传输方法的流程示意图一。
如图2所示，该方法包括：
201、所述宿主机系统启动后，启动第一容器和第二容器。
本实施例的执行主体可以是计算机、服务器、车载设备等可以运行多容器的处理设备。
可选地，第一容器和第二容器的启动步骤，可以包括：所述宿主机系统创建第一容器镜像和第二容器镜像；通过所述第一容器镜像启动所述第一容器，通过所述第二容器镜像启动所述第二容器。
具体的，以宿主机系统为Linux系统为例，启动宿主机的Linux操作系统，宿主机上准备好第一容器LXC1的第一容器镜像和第二容器LXC2的第二容器镜像，以根据第一容器镜像启动LXC1，根据第二容器镜像启动LXC2。
需要说明的是，如果需要进行更多数量的容器之间的数据传输的话，例如三个容器之间的数据传输，则可以再准备第三容器LXC3的镜像，以根据该LXC3的镜像启动第三容器。
在具体实现过程中，宿主机系统可以通过控制组群(Control Group，CGroup)、内核命名空间和安全增强型Linux系统(Security Enhanced Linux，SELinux)等内核技术来实现容器之间的隔离。LXC容器可以是一些轻量化组件的应用集，还可以是整个操作系统的应用集。通过LXC容器的镜像提供运行上述应用集的进程所依赖的相关文件。由此，上述应用集运行在一个隔离的环境，即容器之中，该容器又运行在宿主机系统(例如，宿主机的Linux操作系统)之上的。
202、所述第一容器将第一数据写入第一管道文件，并触发第一数据上报事件；所述第一管道文件存储于所述第一容器和所述第二容器的第一共享目录下。
本实施例中，所述第一管道文件的来源可以为：所述宿主机系统在所述第一共享目录下创建所述第一管道文件。
具体的，在一种可实现方式中，可以在宿主机上使用mkfifo命令在/dev/目录下创建名称为in或out的管道文件。需要说明的是，第一管道文件的创建目录，只要是第一容器和第二容器均能访问即可，本实施例并不具体限定创建方式和具体的目录路径。
可选地，所述第一容器将第一数据写入第一管道文件并触发第一数据上报事件之前，还包括：所述宿主机系统将所述第一管道文件映射到所述第一容器。其中，映射方式可以是所述宿主机系统通过配置所述第一容器的启动参数，将所述第一管道文件映射到所述第一容器。
具体的，以第一管道文件为目录/dev/下的out文件为例。在一种可实现方式中，可以通过配置LXC1容器的启动参数lxc.cgroup.devices.allow，将/dev/out管道文件映射到第一容器中，从而可以通过dev/in设备节点进行通信。可以理解，可以以相同的方式将第一管道文件，目录/dev/下的out文件映射到第二容器中。
203、所述第二容器在监测到所述第一数据上报事件后，从所述第一管道文件中读取所述第一数据。
实际应用中，所述第二容器会实时持续的监测是否存在第一数据上报事件。
在一种可能的实现方式中，在第一容器LXC1内的APP向/dev/out管道文件进行第一数据的写入时，会触发/dev/out写入事件的上报。可以在第二容器LXC2的APP应用中监控/dev/out的数据上报事件。在上报事件被触发后，则第二容器LXC2的监控进程被唤醒并将第一容器LXC1写入/dev/out的第一数据读取出来，从而可以对读出的第一数据进行业务处理。第一容器LXC1可以继续发送新业务数据。第二容器LXC2对数据上报事件的监测会持续进行，由此可以实时处理上报的数据，因此，第二容器LXC2的监控进程通常会再次进入到数据上报监控中等待第一容器LXC1对/dev/out的下一次写入操作。
本实施例提供的基于容器的数据传输方法，包括所述宿主机系统启动后，启动第一容器和第二容器，所述第一容器将第一数据写入第一管道文件，并触发第一数据上报事件，所述第一管道文件存储于所述第一容器和所述第二容器的第一共享目录下，所述第二容器在监测到所述第一数据上报事件后，从所述第一管道文件中读取所述第一数据。本实施例提供的数据传输方法通过管道文件实现第一容器和第二容器之间的数据传输，使得数据流转在内核的缓存中完成，保证了高效率的同时，降低了配置的复杂度。
图3为本发明实施例提供的基于容器的数据传输方法的流程示意图二。在上述实施例的基础上，例如在图2所示实施例的基础上，增加了第二容器通过第二管道文件向第一容器传输数据的过程，如图3所示，该方法包括：
301、所述宿主机系统启动后，启动第一容器和第二容器。
302、所述第一容器将第一数据写入第一管道文件，并触发第一数据上报事件；所述第一管道文件存储于所述第一容器和所述第二容器的第一共享目录下。
303、所述第二容器持续监测是否存在所述第一数据上报事件，若存在，则执行步骤304，若不存在，则继续执行步骤303。
304、所述第二容器在监测到所述第一数据上报事件后，从所述第一管道文件中读取所述第一数据。
本实施例中步骤301至步骤304与上述实施例中步骤201至步骤203相类似，此处不再赘述。
305、所述第二容器将第二数据写入第二管道文件，并触发第二数据上报事件；所述第二管道文件存储于所述第一容器和所述第二容器的第二共享目录下。
本实施例中，所述第二管道文件的来源可以为：所述宿主机系统在所述第二共享目录下创建所述第二管道文件。
可选地，所述第一共享目录和所述第二共享目录可以为同一目录，也可以为不同目录。
具体的，在一种可实现方式中，可以在宿主机上使用mkfifo命令在/dev/目录下创建名称为in的管道文件。需要说明的是，第二管道文件的创建目录，只要是第一容器和第二容器均能访问即可，本实施例并不具体限定创建方式和具体的目录路径。
可选地，所述第二容器将第二数据写入第二管道文件并触发第二数据上报事件之前，还包括：所述宿主机系统将所述第二管道文件映射到所述第二容器。其中，映射方式可以是所述宿主机系统通过配置所述第二容器的启动参数，将所述第二管道文件映射到所述第二容器。
具体的，在一种可实现方式中，可以通过配置第二容器LXC2的启动参数lxc.cgroup.devices.allow，将/dev/in管道文件映射到第二容器中，从而可以通过dev/in设备节点进行通信。可以理解，可以以相同的方式将第二管道文件，目录/dev/下的in文件映射到第一容器中。
306、所述第一容器持续监测是否存在所述第二数据上报事件，若存在，则执行步骤307，若不存在，则继续执行步骤306。
307、所述第一容器在监测到所述第二数据上报事件后，从所述第二管道文件中读取所述第二数据。
在一种可能的实现方式中，在第二容器LXC2内的APP向/dev/in管道文件进行第二数据的写入时，会触发/dev/in写入事件的上报。可以在第一容器LXC1的APP应用中监控/dev/in的数据上报事件。在上报事件被触发后，则第一容器LXC1的监控进程被唤醒并将第二容器LXC2写入/dev/in的第二数据读取出来，从而可以对读出的第二数据进行业务处理。第二容器LXC2可以继续发送新业务数据。第一容器LXC1对数据上报事件的监测会持续进行，由此可以实时处理上报的数据，因此，第一容器LXC1的监控进程通常会再次进入到数据上报监控中等待第二容器LXC2对/dev/in的下一次写入操作。
需要说明的是，步骤305至步骤307，第二容器向第一容器传输数据的步骤，可以与步骤302至步骤304，第一容器向第二容器传输数据的步骤可以并列执行，也可以串行执行(先后顺序不限)，本实施例对此不做限定。
本实施例提供的基于容器的数据传输方法，通过同时设置两个管道文件，并通过第一管道文件实现第一容器向第二容器传输数据，通过第二管道文件实现第二容器向第一容器传输数据，能够实现第一容器和第二容器之间数据的双向传输。并且通过管道文件实现第一容器和第二容器之间的数据传输，使得数据流转在内核的缓存中完成，保证了高效率的同时，降低了配置的复杂度。
需要说明的是，在上述实施例的基础上，还可以通过创建第三管道文件、第四管道文件等更多的管道文件来实现新增的容器，例如第三容器，与第一容器之间，或第三容器与第二容器之间的数据传输，具体实现可参照上述实施例的实现过程，此处不再一一赘述。
图4为本发明实施例提供的基于容器的数据传输设备的结构示意图。如图4所示，该基于容器的数据传输设备40包括：启动模块401、写入模块402以及读取模块403。
启动模块401，用于宿主机系统启动后，启动第一容器和第二容器。
写入模块402，用于所述第一容器将第一数据写入第一管道文件，并触发第一数据上报事件；所述第一管道文件存储于所述第一容器和所述第二容器的第一共享目录下。
读取模块403，用于所述第二容器在监测到所述第一数据上报事件后，从所述第一管道文件中读取所述第一数据。
本发明实施例提供的基于容器的数据传输设备，通过启动模块401在宿主机系统启动后，启动第一容器和第二容器。所述第一容器通过写入模块402将第一数据写入第一管道文件，并触发第一数据上报事件；所述第一管道文件存储于所述第一容器和所述第二容器的第一共享目录下。所述第二容器通过读取模块403在监测到所述第一数据上报事件后，从所述第一管道文件中读取所述第一数据。本实施例提供的数据传输方法通过管道文件实现第一容器和第二容器之间的数据传输，使得数据流转在内核的缓存中完成，保证了高效率的同时，降低了配置的复杂度。
本发明实施例提供的基于容器的数据传输设备，可用于执行上述的方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
图5为本发明一实施例提供的基于容器的数据传输设备的硬件结构示意图。如图5所示，本实施例提供的多系统启动设备50包括：至少一个处理器501和存储器502。其中，处理器501和存储器502通过总线503连接。
在具体实现过程中，至少一个处理器501执行所述存储器502存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器501执行如上多系统启动设备50所执行的多系统启动方法。
处理器501的具体实现过程可参见上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
在上述的图5所示的实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元(英文：Central Processing Unit，简称：CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(英文：Application SpecificIntegrated Circuit，简称：ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器。
总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture，EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上基于容器的数据传输设备执行的基于容器的数据传输方法。
上述的计算机可读存储介质，上述可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备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。可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
一种示例性的可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。当然，可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuits，简称：ASIC)中。当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于设备中。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上基于容器的数据传输设备执行的基于容器的数据传输方法。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (12)
1.一种基于容器的数据传输方法，其特征在于，应用于宿主机系统，该方法包括：
所述宿主机系统启动后，启动第一容器和第二容器；
所述第一容器将第一数据写入第一管道文件，并触发第一数据上报事件；所述第一管道文件存储于所述第一容器和所述第二容器的第一共享目录下；
所述第二容器在监测到所述第一数据上报事件后，从所述第一管道文件中读取所述第一数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述宿主机系统启动后，启动第一容器和第二容器之后，还包括：
所述第二容器将第二数据写入第二管道文件，并触发第二数据上报事件；所述第二管道文件存储于所述第一容器和所述第二容器的第二共享目录下；
所述第一容器在监测到所述第二数据上报事件后，从所述第二管道文件中读取所述第二数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一共享目录和所述第二共享目录为同一目录。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述启动第一容器和第二容器，包括：
所述宿主机系统创建第一容器镜像和第二容器镜像；
通过所述第一容器镜像启动所述第一容器，通过所述第二容器镜像启动所述第二容器。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二容器在监测到所述第一数据上报事件后，从所述第一管道文件读取所述第一数据之前，还包括：
所述第二容器持续监测是否存在所述第一数据上报事件。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述第一容器将第一数据写入第一管道文件并触发第一数据上报事件之前，还包括：
所述宿主机系统将所述第一管道文件映射到所述第一容器。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述宿主机系统将所述第一管道映射到所述第一容器，包括：
所述宿主机系统通过配置所述第一容器的启动参数，将所述第一管道文件映射到所述第一容器。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述宿主机系统将所述第一管道映射到所述第一容器之前，还包括：
所述宿主机系统在所述第一共享目录下创建所述第一管道文件。
9.一种基于容器的数据传输设备，其特征在于，包括：
启动模块，用于宿主机系统启动后，启动第一容器和第二容器；
写入模块，用于所述第一容器将第一数据写入第一管道文件，并触发第一数据上报事件；所述第一管道文件存储于所述第一容器和所述第二容器的第一共享目录下；
读取模块，用于所述第二容器在监测到所述第一数据上报事件后，从所述第一管道文件中读取所述第一数据。
10.一种基于容器的数据传输设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至8任一项所述的基于容器的数据传输方法。
11.一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中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1至8任一项所述的基于容器的数据传输方法。
12.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述的基于容器的数据传输方法。
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