CN115292631A - 一种基于Web的容器内部文件管理方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于Web的容器内部文件管理方法，该方法包括以下步骤：S1、创建文件管理系统，并划分为Web页面与后端文件管理服务；S2、所述后端文件管理服务调用Kubernetes的应用程序接口获取到任意应用的容器实例信息，并展示至所述Web页面提供给用户对该容器实例进行文件管理；S3、基于Kubernetes的扩展机制，为容器自动注入crf工具；S4、当用户选定任意容器实例后，进入所述Web页面进行浏览。本发明还公开了一种基于Web的容器内部文件管理系统。本发明使得用户可以通过界面化方式来对容器内的文件进行管理，提升了容器的运维管理效率。

Description

一种基于Web的容器内部文件管理方法和系统

技术领域

本发明涉及软件开发技术领域，具体来说，涉及一种基于Web的容器内部文件管理方法和系统。

背景技术

随着企业数字化转型的日益深入，越来越多的应用开始采用云原生架构，将Kubernetes等作为基础资源编排系统，以容器化的方式来交付应用。容器是一种轻量虚拟化技术，在实现资源隔离的同时，能够屏蔽底层环境差异，实现一次发布，到处运行。Kubernetes等编排引擎使用面向声明的语义，用户只需要描述部署目标，无须关心资源调度实现，对用户屏蔽了细节，提升了运维效率。虽然具备这些优势，但由于容器与传统的虚拟机、物理机的管理方式存在着区别，也造成了运维方面的不便。

在虚拟机等传统部署方式下，上传或下载文件通常会使用支持ftp/sftp协议的界面化工具，但是在容器交付方式下，这些工具无法再使用，因为：

1、容器内只存在业务进程，无法对外提供ssh/ftp等服务；

2、应用的容器实例是动态变化的，经常会更换地址，使用不便；

3、容器的IP地址通常是容器网络私有地址，外部无法访问；

同时，容器管理平台Kubernetes对外的API并没有提供容器内文件的浏览、操作等管理接口，造成目前没有相关的界面化工具，容器内文件管理通常采用远程命令行的方式，用户存在学习成本，且使用也不方便。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种基于Web的容器内部文件管理方法和系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本发明采用的具体技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供了一种基于Web的容器内部文件管理方法，该方法包括以下步骤：

S1、创建文件管理系统，并划分为Web页面与后端文件管理服务；

S2、所述后端文件管理服务调用Kubernetes的应用程序接口获取到任意应用的容器实例信息，并展示至所述Web页面提供给用户对该容器实例进行文件管理；

S3、基于Kubernetes的扩展机制，为容器自动注入crf工具；

S4、当用户选定任意容器实例后，进入所述Web页面进行浏览；

S5、当用户对文件进行操作时，所述文件管理系统通过Kubernetes的exec接口执行优选的crf命令行程序来完成该操作。

进一步的，所述基于Kubernetes的扩展机制，为容器自动注入crf工具包括以下步骤：

S31、将crf工具以configmap方式存储至Kubernetes中；

S32、通过配置MutatingWebhookConfiguration在Kubernetes中新增对应的动态准入控制策略；

S33、所述动态准入控制策略在Kubernetes创建Pod资源时自动触发回调服务；

S34、修订Pod的描述定义信息，新增一个Volume，并指向所述configmap；

S35、Kubernetes使用修订后的Pod定义信息创建Pod，实现为容器自动注入crf工具。

进一步的，所述crf工具的主要功能和实现方式如下：

当crf的第一个参数为ls时，表示浏览目录，将第二个参数作为路径，遍历此路径下的所有信息，并将返回先以JSON的格式编码再通过BASE64编码后返回到控制台；

当crf的第一个参数为get时，表示获取文件，将第二个参数作为文件名，读取文件内容并通过BASE64编码后返回到控制台；

当crf的第一个参数为put时，表示上传文件，将第二个参数作为文件名，从控制台读取文件流，使用BASE64解码后，写入到文件中；

当crf的第一个参数为rm、mv时，表示删除、移动文件，直接调用操作系统命令执行相应的逻辑。

进一步的，所述当用户选定任意容器实例后，进入所述Web页面进行浏览，包括以下步骤：

S41、所述文件管理系统通过Kubernetes的exec接口执行优选的命令行程序；

S42、所述文件管理系统根据命令行返回的数据，解析得到目录下的文件的参数信息；

S43、将得到的所述参数信息展示至所述Web页面上，实现浏览功能。

进一步的，所述参数信息包括文件的类型、名称、修改时间及文件大小。

进一步的，所述用户对文件进行操作包括上传、下载及移动。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种基于Web的容器内部文件管理系统，该基于Web的容器内部文件管理系统包括：用户端、浏览器、文件管理服务模块、Kubernetes模块及容器实例模块；

其中，所述用户端，用于提供与获取用户的操作；

所述浏览器，用于展示Web页面，并提供容器列表界面以及容器的文件管理界面；

所述文件管理服务模块，用于提供后端文件管理服务，并为所述Web页面提供应用程序接口；

所述Kubernetes模块，用于提供扩展机制自动为每个容器注入文件管理工具；

所述容器实例模块，用于提供容器。

进一步的，所述文件管理系统的交互过程包括以下步骤：

步骤一、用户通过浏览器访问Web页面，用户以可视化方式在所述Web页面上进行操作；

步骤二、所述浏览器上运行的Web页面通过Restful接口调用后台的文件管理服务模块来获取文件夹下的文件列表以及执行各种文件管理操作；

步骤三、文件管理服务模块通过调用Kubernetes模块的应用程序接口来远程执行crf命令，最终实现对容器内文件进行管理。

进一步的，所述Kubernetes模块，用于提供扩展机制自动为每个容器注入文件管理工具，包括以下步骤：

将crf工具通过kubectl命令存放到Kubernetes的一个configmap对象中；

通过MutatingWebhookConfiguration配置在Kubernetes平台中新增一个动态准入控制策略；

所述动态准入控制策略中约定Kubernetes在创建Pod资源时自动触发一个准入控制器插件MutatingAdmissionWebhook回调服务；

在所述回调服务中，首先获取到Pod资源对象的描述信息，并增加一个Volume对象，挂载目标为所述configmap对象，同时将defaultMode设置为493，并将修订结果返回给Kubernetes；

Kubernetes继续以修订后的资源对象描述信息启动，完成自动将crf文件挂载到容器的根目录中。

进一步的，所述文件管理操作包括展示列表、下载文件、上传文件、删除文件及移动文件。

本发明的有益效果为：

1、本发明利用Kubernetes的动态扩展机制，在创建容器时自动注入一个文件管理工具，然后通过远程执行这个工具来模拟各种文件管理操作，实现文件的浏览、上传、下载等功能，同时提供了一个Web页面，使得用户可以通过界面化方式来对容器内的文件进行管理，提升了容器的运维管理效率；还通过为容器提供界面化的文件管理服务，帮助用户快速访问容器内的文件，提高用户的运维效率。

2、本发明首先为用户提供了Web页面，可以直接通过界面点击完成容器内文件的浏览、上传、下载和删除等功能，用户无须掌握复杂的命令行，大大提升了运维效率；再通过远程执行命令的方式来模拟需要的文件管理能力，解决了Kubernetes没有提供目录浏览、文件删除等容器内文件管理API的问题，进而通过Kubernetes的扩展机制自动地为每个容器注入文件管理工具，整个过程透明，无须用户感知，最后，通过定制命令行工具，而不是使用操作系统内置的ls等命令，利用BASE64对输入输出进行编码，解决了特殊字符冲突问题，也规避了不同系统版本命令的返回差异、部分命令缺失等问题。

3、本发明通过Web方式的容器内部文件管理方法和系统，通过远程执行命令实现Web方式管理，可以提升用户运维效率，同时适用性好，并易于推广使用。

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的一种基于Web的容器内部文件管理方法的流程示意图；

图2是根据本发明实施例的一种基于Web的容器内部文件管理系统的原理框图；

图3是Web方式的容器内部文件管理系统原理示意图。

图中：

1、用户端；2、浏览器；3、文件管理服务模块；4、Kubernetes模块；5、容器实例模块。

具体实施方式

根据本发明的实施例，提供了一种基于Web的容器内部文件管理方法。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，如图1所示，根据本发明实施例的基于Web的容器内部文件管理方法，该方法包括以下步骤：

S1、创建文件管理系统，并划分为Web页面与后端文件管理服务（Web页面负责前端展示，后端文件管理服务负责为前端提供API，并完成具体功能）；

S2、所述后端文件管理服务调用Kubernetes的应用程序接口（API）获取到任意应用的容器实例信息，并展示至所述Web页面提供给用户对该容器实例进行文件管理；

S3、基于Kubernetes的扩展机制，为容器自动注入crf工具；

其中，所述基于Kubernetes的扩展机制，为容器自动注入crf工具包括以下步骤：

S31、将crf工具以configmap方式存储至Kubernetes中；

S32、通过配置MutatingWebhookConfiguration在Kubernetes中新增对应的动态准入控制策略；

S33、所述动态准入控制策略在Kubernetes创建Pod资源时自动触发回调服务；

S34、修订Pod的描述定义信息，新增一个Volume，并指向所述configmap；

S35、Kubernetes使用修订后的Pod定义信息创建Pod，实现为容器自动注入crf工具。

此外，所述crf工具的主要功能和实现方式如下：

当crf的第一个参数为ls时，表示浏览目录，将第二个参数作为路径，遍历此路径下的所有信息，并将返回先以JSON的格式编码再通过BASE64编码后返回到控制台；

当crf的第一个参数为get时，表示获取文件，将第二个参数作为文件名，读取文件内容并通过BASE64编码后返回到控制台；

当crf的第一个参数为put时，表示上传文件，将第二个参数作为文件名，从控制台读取文件流，使用BASE64解码后，写入到文件中；

当crf的第一个参数为rm、mv时，表示删除、移动文件，直接调用操作系统命令执行相应的逻辑。

S4、当用户选定任意容器实例后，进入所述Web页面进行浏览；

其中，所述当用户选定任意容器实例后，进入所述Web页面进行浏览，包括以下步骤：

S41、所述文件管理系统通过Kubernetes的exec接口执行优选的命令行程序：/crfls pathname，其中pathname为需要浏览的目录名；

S42、所述文件管理系统根据命令行返回的数据，解析得到目录下的文件的参数信息；

其中，所述参数信息包括文件的类型、名称、修改时间及文件大小。

S43、将得到的所述参数信息展示至所述Web页面上，实现浏览功能。

S5、当用户对文件进行操作时，所述文件管理系统通过Kubernetes的exec接口执行优选的crf命令行程序来完成该操作。

其中，所述用户对文件进行操作包括上传、下载及移动。

根据本发明的另一个实施例，如图2-图3所示，还提供了一种基于Web的容器内部文件管理系统，该基于Web的容器内部文件管理系统包括：用户端1、浏览器2、文件管理服务模块3、Kubernetes模块4及容器实例模块5；

其中，所述用户端1，用于提供与获取用户的操作；

所述浏览器2，用于展示Web页面，并提供容器列表界面以及容器的文件管理界面；

所述文件管理服务模块3，用于提供后端文件管理服务，并为所述Web页面提供应用程序接口；

所述Kubernetes模块4，用于提供扩展机制自动为每个容器注入文件管理工具；

其中，所述Kubernetes模块，用于提供扩展机制自动为每个容器注入文件管理工具，包括以下步骤：

将crf工具通过kubectl命令存放到Kubernetes的一个configmap对象中；

通过MutatingWebhookConfiguration配置在Kubernetes平台中新增一个动态准入控制策略；

所述动态准入控制策略中约定Kubernetes在创建Pod资源时自动触发一个准入控制器插件MutatingAdmissionWebhook回调服务；

在所述回调服务中，首先获取到Pod资源对象的描述信息，并增加一个Volume对象，挂载目标为所述configmap对象，同时将defaultMode设置为493，并将修订结果返回给Kubernetes；

Kubernetes继续以修订后的资源对象描述信息启动，完成自动将crf文件挂载到容器的根目录中。

此外，crf工具的实现原理如下：

1、文件管理服务通过Kubernetes的API远程执行crf命令，并从控制台返回中获取执行结果。

2、为了避免文件内容中的特殊字符与命令行控制类字符发生冲突，使用BASE64算法来对输入和输出内容进行编码和解码。

3、crf工具以命令行方式提供读取文件、写入文件、遍历目录、移动文件、删除文件功能。

4、crf工具直接调用操作系统的API来完成对应的具体操作。

所述容器实例模块5，用于提供容器。

其中，所述文件管理系统的交互过程包括以下步骤：

步骤一、用户通过浏览器访问Web页面，用户以可视化方式在所述Web页面上进行操作；

步骤二、所述浏览器上运行的Web页面通过Restful接口调用后台的文件管理服务模块来获取文件夹下的文件列表以及执行各种文件管理操作；

步骤三、文件管理服务模块通过调用Kubernetes模块的应用程序接口来远程执行crf命令，最终实现对容器内文件进行管理。

所述文件管理操作包括展示列表（ls）、下载文件（get）、上传文件（put）、删除文件（rm）及移动文件（mv）。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清晰，下面结合附图与具体实施例对本发明实施例进行详细描述：

如假设public-nginx是一个容器化应用，运行在Kubernetes平台的demo命名空间下，public-nginx应用有一个运行在主机172.16.82.151上的容器实例，实例名称是public-nginx-76f4d98974-ncm69。假设用户需要查看容器实例public-nginx-76f4d98974-ncm69的文件系统的具体信息，并下载“log”目录下log.txt日志文件。利用本发明提供的优选方式，用户可以通过web图形化界面完成以上操作，无需关心应用实例所在主机等底层运维信息，提高运维效率。基于Web的容器内部文件管理方案，具体步骤描述如下：

①使用Kubectl create configmap命令将crf文件保存到一个名为crf-cm的configmap中。

②在Kubernetes中新增一个MutatingWebhookConfiguration配置对象，要求Kubernetes在创建Pod资源时触发一个MutatingAdmissionWebhook回调。

③使用Golang开发一个回调服务，在回调服务中自动为POD资源对象插入如下一段内容，并且返回给Kubernetes。

spec:

containers:

volumeMounts:

- mountPath:/

name:crf

volumes:

- configMap:

name:crf-cm

defaultMode:493

name:crf

④Kubernetes使用修订后的Pod描述信息启动容器，将crf命令行工具注入到容器的根目录下。

⑤当用户打开Web页面时，通过Kubernetes的API获取到应用的实例列表，本实施例为public-nginx-76f4d98974-ncm69，当用户点击文件管理后，通过Kubernetes的exec接口执行crf ls/获取到容器的根目录下的文件、文件夹等信息，并展示到页面上。

⑥用户选择进入到/app/log目录，并点击log.txt日志文件的下载按钮。文件管理服务通过Kubernetes的exec接口执行crf get log.txt，并读取控制台返回的数据流，并将数据流以BASE64解码，将解码后的数据流发送给用户浏览器。

⑦用户浏览器触发用户保存文件，将数据流写到用户的本地文件中，完成最终的下载（本实施例是针对一个简单的应用进行的描述，但是其方法适用于更为复杂的应用）。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，本发明利用Kubernetes的动态扩展机制，在创建容器时自动注入一个文件管理工具，然后通过远程执行这个工具来模拟各种文件管理操作，实现文件的浏览、上传、下载等功能，同时提供了一个Web页面，使得用户可以通过界面化方式来对容器内的文件进行管理，提升了容器的运维管理效率；还通过为容器提供界面化的文件管理服务，帮助用户快速访问容器内的文件，提高用户的运维效率。

本发明首先为用户提供了Web页面，可以直接通过界面点击完成容器内文件的浏览、上传、下载和删除等功能，用户无须掌握复杂的命令行，大大提升了运维效率；再通过远程执行命令的方式来模拟需要的文件管理能力，解决了Kubernetes没有提供目录浏览、文件删除等容器内文件管理API的问题，进而通过Kubernetes的扩展机制自动地为每个容器注入文件管理工具，整个过程透明，无须用户感知，最后，通过定制命令行工具，而不是使用操作系统内置的ls等命令，利用BASE64对输入输出进行编码，解决了特殊字符冲突问题，也规避了不同系统版本命令的返回差异、部分命令缺失等问题。

本发明通过Web方式的容器内部文件管理方法和系统，通过远程执行命令实现Web方式管理，可以提升用户运维效率，同时适用性好，并易于推广使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于Web的容器内部文件管理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、创建文件管理系统，并划分为Web页面与后端文件管理服务；

S2、所述后端文件管理服务调用Kubernetes的应用程序接口获取到任意应用的容器实例信息，并展示至所述Web页面提供给用户对该容器实例进行文件管理；

S3、基于Kubernetes的扩展机制，为容器自动注入crf工具；

S4、当用户选定任意容器实例后，进入所述Web页面进行浏览；

S5、当用户对文件进行操作时，所述文件管理系统通过Kubernetes的exec接口执行crf命令行程序来完成该操作。

2.根据权利要求1所述的一种基于Web的容器内部文件管理方法，其特征在于，所述基于Kubernetes的扩展机制，为容器自动注入crf工具包括以下步骤：

S31、将crf工具以configmap方式存储至Kubernetes中；

S32、通过配置MutatingWebhookConfiguration在Kubernetes中新增对应的动态准入控制策略；

S33、所述动态准入控制策略在Kubernetes创建Pod资源时自动触发回调服务；

S34、修订Pod的描述定义信息，新增一个Volume，并指向所述configmap；

S35、Kubernetes使用修订后的Pod定义信息创建Pod，实现为容器自动注入crf工具。

3.根据权利要求2所述的一种基于Web的容器内部文件管理方法，其特征在于，所述crf工具的主要功能和实现方式如下：

当crf的第一个参数为ls时，表示浏览目录，将第二个参数作为路径，遍历此路径下的所有信息，并将返回先以JSON的格式编码再通过BASE64编码后返回到控制台；

当crf的第一个参数为get时，表示获取文件，将第二个参数作为文件名，读取文件内容并通过BASE64编码后返回到控制台；

当crf的第一个参数为put时，表示上传文件，将第二个参数作为文件名，从控制台读取文件流，使用BASE64解码后，写入到文件中；

当crf的第一个参数为rm、mv时，表示删除、移动文件，直接调用操作系统命令执行相应的逻辑。

4.根据权利要求3所述的一种基于Web的容器内部文件管理方法，其特征在于，所述当用户选定任意容器实例后，进入所述Web页面进行浏览，包括以下步骤：

S41、所述文件管理系统通过Kubernetes的exec接口执行命令行程序；

S42、所述文件管理系统根据命令行返回的数据，解析得到目录下的文件的参数信息；

S43、将得到的所述参数信息展示至所述Web页面上，实现浏览功能。

5.根据权利要求4所述的一种基于Web的容器内部文件管理方法，其特征在于，所述参数信息包括文件的类型、名称、修改时间及文件大小。

6.根据权利要求5所述的一种基于Web的容器内部文件管理方法，其特征在于，所述用户对文件进行操作包括上传、下载及移动。

7.一种基于Web的容器内部文件管理系统，用于实现权利要求1-6任一项所述的基于Web的容器内部文件管理方法，其特征在于，该基于Web的容器内部文件管理系统包括：用户端、浏览器、文件管理服务模块、Kubernetes模块及容器实例模块；

其中，所述用户端，用于提供与获取用户的操作；

所述浏览器，用于展示Web页面，并提供容器列表界面以及容器的文件管理界面；

所述文件管理服务模块，用于提供后端文件管理服务，并为所述Web页面提供应用程序接口；

所述Kubernetes模块，用于提供扩展机制自动为每个容器注入文件管理工具；

所述容器实例模块，用于提供容器。

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