WO2017198035A1 - Docker容器上传/下载特性的控制方法及装置 - Google Patents

Docker容器上传/下载特性的控制方法及装置 Download PDF

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WO2017198035A1
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Beijing Qihoo Technology Co Ltd
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/50—Monitoring users, programs or devices to maintain the integrity of platforms, e.g. of processors, firmware or operating systems
    • G06F21/52—Monitoring users, programs or devices to maintain the integrity of platforms, e.g. of processors, firmware or operating systems during program execution, e.g. stack integrity ; Preventing unwanted data erasure; Buffer overflow
    • G06F21/53—Monitoring users, programs or devices to maintain the integrity of platforms, e.g. of processors, firmware or operating systems during program execution, e.g. stack integrity ; Preventing unwanted data erasure; Buffer overflow by executing in a restricted environment, e.g. sandbox or secure virtual machine

Definitions

  • the present invention relates to the field of computer network technologies, and in particular, to a method and apparatus for controlling upload/download characteristics of a Docker container.
  • Docker is an open source application container engine that allows developers to package their applications and dependencies into a portable container and then publish them to any popular Linux machine for virtualization.
  • the Docker container is completely sandboxed, has no interfaces to each other, has virtually no performance overhead, and can be easily run in machines and data centers. Most importantly, they are not dependent on any language, framework, or system. Docker can achieve a lot of resource isolation, such as CPU, core binding, priority, memory, etc., but there is no good way to limit network traffic (especially two-way).
  • a method of restricting Docker container network traffic is provided in the prior art, which uses a flow control tool to limit the virtual network card of the Docker container on the host.
  • this method can only control the network traffic of all Docker containers in one direction, and there is currently no reliable way to obtain the correspondence between Docker containers and virtual network cards. Therefore, there is currently no effective technical means to control the bidirectional characteristic parameters of the upload/download of a single Docker container.
  • the present invention has been made in order to provide a method and apparatus for controlling the upload/download characteristics of a Docker container that overcomes the above problems or at least partially solves the above problems.
  • a method for controlling a Docker container upload/download feature comprising: initiating creation of a Docker container; and creating a virtual NIC pair for the Docker container, the virtual NIC pair forming a connection to the Docker The data channel of the container and the host;
  • a control device for uploading/downloading characteristics of a Docker container comprising: a startup module adapted to initiate creation of a Docker container; a network card creation module adapted to create a virtual network card pair for the Docker container
  • the virtual network card pair constitutes a data channel connecting the Docker container and the host machine;
  • the first setting module is adapted to be in the process of creating the virtual network card pair in the foregoing, in the life of the Docker container
  • the uploading characteristic parameter of the Docker container is set in the namespace; and the second setting module is adapted to set the download characteristic parameter of the Docker container in the namespace of the host in the process of creating the virtual network card pair.
  • a computer program comprising computer readable code causing the computing device to perform the Docker container upload/download when the computer readable code is run on a computing device Specific control methods.
  • a computer readable medium wherein the computer program is stored.
  • the uploading characteristic parameter of the Docker container is set in the namespace of the Docker container, and the host name is named.
  • FIG. 1 is a flow chart showing a method of controlling a Docker container upload/download feature according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a flow chart showing a method of controlling a Docker container upload/download feature according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a block diagram showing the structure of a control device for uploading/downloading features of a Docker container according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 shows a block diagram of a computing device for performing a control method of a Docker container upload/download feature in accordance with the present invention
  • Figure 5 illustrates the Docker container upload/download feature for maintaining or carrying in accordance with the present invention.
  • a storage unit that controls the program code of the method.
  • FIG. 1 is a flow chart showing a method of controlling a Docker container upload/download feature according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the method includes the following steps:
  • step S101 the creation of the Docker container is started.
  • the Docker host Before starting the creation of the Docker container, first start the Docker host, create a virtual bridge named docker0 on the host machine, it connects other physical or virtual network cards at the kernel layer, so that the subsequently launched Docker container will be connected to On the virtual bridge, all Docker containers and local hosts are placed on the same physical network.
  • a virtual bridge works like a physical switch, allowing all the containers on the host to be connected to a Layer 2 network through a switch.
  • Docker specifies the IP address and subnet mask of the docker0 interface by default, so that the host and the Docker container can communicate with each other through the virtual bridge, and the network traffic flowing to the Docker will pass through docker0.
  • Docker will choose a different IP address and subnet mask from the private IP network segment defined in RFC1918 to be assigned to docker0. For example, in general Docker will use the network segment 172.17.0.0/16 and assign 172.17.42.1/16 to the docker0 bridge (docker0 can be seen on the host using the ifconfig command, which can be considered as the management interface of the bridge. , used as a virtual network card on the host). After the virtual bridge is created, you can start the creation of the Docker container.
  • Step S102 creating a virtual network card pair for the Docker container, the virtual network card pair forming a data channel connecting the Docker container and the host.
  • the uploading characteristic parameter of the Docker container is set in the namespace of the Docker container
  • the download characteristic parameter of the Docker container is set in the host machine namespace.
  • Step S102 is a sub-process in the creation process of the Docker container.
  • each Docker container is built from a mirror.
  • Docker checks if the ubuntu image exists. If the image is not available locally, Docker will Download Docker Hub. If the image already exists, Docker will use it to create a new container, then allocate the file system and mount a readable and writable layer, the Docker container will be created in the file system, and a readable and writable layer is added to In the image.
  • create a virtual NIC pair for the Docker container The virtual NIC pair forms the data channel connecting the Docker container and the host. Select an unoccupied IP address in the network segment selected by Docker for use by the Docker container. Next, run the specified program. Finally, capture and provide the application output.
  • the process of creating a virtual network card pair is as follows: Create a pair of virtual network card veth pair devices on the host machine, which form a data channel, and data enters from one device and exits from another device. Docker Put one end of the veth pair device in the newly created Docker container and name it eth0, put the other end on the host, and add the network device to the docker0 virtual bridge. Assign an IP from the docker0 subnet to the Docker container and set the IP address of docker0 to the container's default gateway.
  • the uploading characteristic parameter of the Docker container is set in the Docker container namespace in the host machine.
  • the processes executed in the Docker container are independent of the processes running on the host operating system or the processes running in other Docker containers. However, all processes run in the same kernel. Docker provides each container with a separate namespace. When creating a Docker container, it creates a collection of namespaces for that container. This provides an isolation layer. Each application runs in its own namespace and does not. Access to other spaces outside of the namespace.
  • the namespace collection for the Docker container contains:
  • PID namespace used in process isolation (PID: Process ID);
  • NET namespace used in the management network interface (NET: Networking);
  • IPC namespace used to manage interprocess communication resources (IPC: InterProcess Communication);
  • MNT namespace used in the management mount point (MNT: Mount);
  • UTS namespace Used in the quarantine kernel and version identifier (UTS: Unix Timesharing System).
  • the embodiment of the present invention sets parameters in the namespace of the Docker container. Once the Docker container is created, the Docker container runs the program according to the parameters set in the namespace, and these parameters cannot be changed. Specifically, the embodiment of the present invention sets the upload characteristic parameter of the Docker container in the namespace of the Docker container, and sets the download characteristic parameter of the Docker container in the namespace of the host machine. For example, the settings are made in the above IPC namespace.
  • the upload characteristic parameters set therein include but are not limited to the upload speed; the set download characteristic parameters include but are not limited to the download speed.
  • the uploading characteristic parameter of the Docker container is set in the Docker container namespace, at the host machine. Set the download characteristics of the Docker container in the namespace.
  • FIG. 2 is a flow chart showing a method of controlling a Docker container upload/download feature according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the method includes the following steps:
  • step S201 the creation of the Docker container is started.
  • a virtual bridge named docker0 that connects to other physical or virtual NICs at the kernel level, so that subsequent Docker containers are connected to the virtual bridge, and all Docker containers and local hosts are placed in the same In the physical network.
  • a virtual bridge works like a physical switch, allowing all the containers on the host to be connected to a Layer 2 network through a switch.
  • Docker specifies the IP address and subnet mask of the docker0 interface by default, so that the host and the Docker container can communicate with each other through the virtual bridge, and the network traffic flowing to the Docker will pass through Docker0.
  • the present invention aims to improve the prior art in the process of creating a Docker container, and the creation of the virtual bridge is a preliminary preparation work, reference may be made to the prior art, which will not be described in detail.
  • Step S202 starting to create a virtual network card pair for the Docker container.
  • the specific process is: create a pair of virtual network card veth pair devices on the host, they form a data channel, data enters from one device and comes out from another device. Docker puts one end of the veth pair device in the newly created Docker container and names it eth0, places the other end on the host, and adds the network device to the docker0 virtual bridge. Assign an IP from the docker0 subnet to the Docker container and set the IP address of docker0 to the container's default gateway.
  • Step S202 is a sub-process in the creation process of the Docker container.
  • Step S203 obtaining the set upload maximum speed and the upload average speed
  • Step S204 using a flow control algorithm, calculating a value of the upload characteristic parameter according to the set upload maximum speed and the upload average speed;
  • Step S205 setting an upload characteristic parameter of the Docker container in a namespace of the Docker container according to the calculation result.
  • the difference between this embodiment and the above embodiment is that the embodiment does not directly set the upload speed, but sets the upload maximum speed and the upload average speed, and then uses the flow control algorithm according to the set upload maximum speed and upload.
  • the average speed calculates the value of the upload characteristic parameter, and sets the upload characteristic parameter of the Docker container in the namespace of the Docker container according to the calculation result, and specifically sets the upload speed.
  • Step S206 obtaining the set download maximum speed and the download average speed
  • Step S207 using a flow control algorithm, calculating a value of the download characteristic parameter according to the set download maximum speed and the download average speed;
  • Step S208 setting a download characteristic parameter of the Docker container in a namespace of the host according to the calculation result.
  • the difference between this embodiment and the above embodiment is that the present embodiment does not directly set the download speed, but sets the download maximum speed and the download average speed, and then uses the flow control algorithm to download the highest speed and download according to the set.
  • the average speed calculates the value of the download characteristic parameter, based on the calculation result in the Docker container Set the download characteristics of the Docker container in the namespace, and set the download speed.
  • the flow control algorithm is used to calculate the upload/download characteristic parameter value according to the set upload/download maximum speed and the upload/download average speed, and then set the upload/download characteristic parameter in the corresponding namespace according to the calculation result. More flexibility than the above embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the structure of a control device for a Docker container upload/download feature according to an embodiment of the present invention.
  • the device includes: a startup module 301, a network card creation module 302, a first setting module 303, and a second setting module 304.
  • the startup module 301 is adapted to start creation of a Docker container.
  • the Docker container is created by first pulling the ubuntu (a desktop operating system-based Linux operating system) image. Docker checks if the ubuntu image exists. If the image is not available locally, Docker will download it from Docker Hub. If the image already exists, Docker will use it to create a new container, then allocate the file system and mount a readable and writable layer, the Docker container will be created in the file system, and a readable and writable layer is added to In the image. Next, create a virtual NIC pair for the Docker container. The virtual NIC pair forms the data channel connecting the Docker container and the host. Select an unoccupied IP address in the network segment selected by Docker for use by the Docker container. Next, run the specified program. Finally, capture and provide the application output.
  • ubuntu a desktop operating system-based Linux operating system
  • the network card creation module 302 is adapted to create a virtual network card pair for the Docker container, and the virtual network card pair constitutes a data channel connecting the Docker container and the host.
  • the network card creation module 302 is further adapted to: create a virtual network card pair for the Docker container, place one virtual network card in the virtual network card pair into the Docker container, and insert another virtual network card into the virtual bridge, so that the Docker container and the host pass the virtual network card For upload/download communication.
  • the specific process is: create a pair of virtual network card veth pair devices on the host, they form a data channel, data enters from one device and comes out from another device. Docker puts one end of the veth pair device in the newly created Docker container and names it eth0, places the other end on the host, and adds the network device to the docker0 virtual bridge. Assign an IP from the docker0 subnet to the Docker container and set the IP address of docker0 to the container's default gateway.
  • the first setting module 303 is adapted to set an upload characteristic parameter of the Docker container in a namespace of the Docker container in the process of creating the virtual network card pair.
  • the second setting module 304 is adapted to set a download characteristic parameter of the Docker container in the namespace of the host in the process of creating the virtual network card pair.
  • the apparatus further includes: a virtual bridge creation module 305, configured to create a virtual bridge of the host, and specify an IP address and a subnet mask of the virtual bridge.
  • the virtual bridge creation module 305 creates a virtual bridge named docker0 on the host machine, which connects other physical or virtual network cards at the kernel layer, so that the subsequently launched Docker container will be connected to the virtual bridge, and then All Docker containers and local hosts are placed on the same physical network.
  • a virtual bridge works like a physical switch, allowing all the containers on the host to be connected to a Layer 2 network through a switch.
  • Docker specifies the IP address of the docker0 interface by default.
  • the first setting module 303 is further adapted to: obtain the set upload maximum speed and the upload average speed; calculate a value of the upload characteristic parameter according to the set upload maximum speed and the upload average speed by using a flow control algorithm; As a result, the upload property parameters of the Docker container are set in the namespace of the Docker container.
  • the second setting module 304 is further adapted to: obtain the set download maximum speed and the download average speed; calculate a value of the download characteristic parameter according to the set download maximum speed and the download average speed by using a flow control algorithm; As a result, the download characteristic parameters of the Docker container are set in the host's namespace.
  • a specific control device is uploaded/downloaded, and after the creation of the Docker container is started, the uploading characteristic parameter of the Docker container is set in the Docker container namespace during the process of creating the virtual network card pair. Set the download characteristics of the Docker container in the namespace.
  • modules in the devices of the embodiments can be adaptively changed and placed in one or more devices different from the embodiment.
  • the modules or units or components of the embodiments may be combined into one module or unit or component, and further they may be divided into a plurality of sub-modules or sub-units or sub-components.
  • any combination of the features disclosed in the specification, including the accompanying claims, the abstract and the drawings, and any methods so disclosed, or All processes or units of the device are combined.
  • Each feature disclosed in this specification (including the accompanying claims, the abstract and the drawings) may be replaced by alternative features that provide the same, equivalent or similar purpose.
  • the various component embodiments of the present invention may be implemented in hardware, or in a software module running on one or more processors, or in a combination thereof.
  • a microprocessor or digital signal processor may be used in practice to implement some/or all of some or all of the components of a particular control device being uploaded/downloaded by a Docker container in accordance with an embodiment of the present invention. All features.
  • the invention can also be implemented as a device or device program (e.g., a computer program and a computer program product) for performing some or all of the methods described herein.
  • Such a program implementing the invention may be stored on a computer readable medium or may be in the form of one or more signals. Such signals may be downloaded from an Internet website, provided on a carrier signal, or provided in any other form.
  • Figure 4 illustrates a block diagram of a computing device that can implement a control method for Docker container upload/download features in accordance with the present invention.
  • the computing device conventionally includes a processor 410 and a computer program product or computer readable medium in the form of a memory 420.
  • the memory 420 may be an electronic memory such as a flash memory, an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), an EPROM, a hard disk, or a ROM.
  • the memory 420 has a storage space 430 that stores program code 431 for performing any of the method steps described above.
  • the storage space 430 storing program code may store respective program codes 431 for implementing various steps in the above methods, respectively.
  • the program code can be read from or written to one or more computer program products.
  • These computer program products include program code carriers such as hard disks, compact disks (CDs), memory cards or floppy disks.
  • Such computer program products are typically portable or fixed storage units such as those shown in FIG.
  • the storage unit may have storage segments, storage spaces, and the like that are similarly arranged to memory 420 in the computing device of FIG.
  • the program code can be compressed, for example, in an appropriate form.
  • the storage unit stores computer readable program code 431' for performing the steps of the method according to the present invention, ie program code readable by a processor such as 410, when the program code is run by the computing device, The computing device is caused to perform the various steps in the methods described above.

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Abstract

本发明公开了一种Docker容器上传/下载特性的控制方法及装置。其中方法包括：启动Docker容器的创建；为所述Docker容器创建虚拟网卡对，所述虚拟网卡对组成连接所述Docker容器和宿主机的数据通道；其中，在上述创建虚拟网卡对的过程中，在所述Docker容器的命名空间内设置所述Docker容器的上传特性参数，在所述宿主机的命名空间内设置所述Docker容器的下载特性参数。通过设定上传和下载两个方向的特性参数，使得Docker容器在运行过程中，将严格按照这些特性参数进行上传数据和下载数据，从而使得Docker容器的网络流量得到了有效的控制，而且在双向上都得到了有效控制。

Description

Docker容器上传/下载特性的控制方法及装置 技术领域
本发明涉及计算机网络技术领域，具体涉及一种Docker容器上传/下载特性的控制方法及装置。
背景技术
Docker是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的Linux机器上，也可以实现虚拟化。Docker容器完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口，几乎没有性能开销，可以很容易地在机器和数据中心中运行。最重要的是，他们不依赖于任何语言、框架、包括系统。Docker可以实现很多资源隔离，如CPU、核绑定、优先级、内存等等，但对网络流量(尤其双向)并无太好的限制方法。
现有技术中提供了一种限制Docker容器网络流量的方法，其使用流量控制工具在宿主机上对Docker容器的虚拟网卡进行限制。但是，该方法只能对所有Docker容器的网络流量进行单向控制，而且目前没有可靠方法可获得Docker容器与虚拟网卡的对应关系。因此，目前还没有一种有效的技术手段能够对单一Docker容器的上传/下载双向的特性参数进行控制。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的Docker容器上传/下载特性的控制方法及装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种Docker容器上传/下载特性的控制方法，包括：启动Docker容器的创建；以及为所述Docker容器创建虚拟网卡对，所述虚拟网卡对组成连接所述Docker容器和宿主机的数据通道；
其中，在上述创建虚拟网卡对的过程中，在所述Docker容器的命名空间内设置所述Docker容器的上传特性参数，在所述宿主机的命名空间内设置所述Docker容器的下载特性参数。
根据本发明的另一方面，提供了一种Docker容器上传/下载特性的控制装置，包括：启动模块，适于启动Docker容器的创建；网卡创建模块，适于为所述Docker容器创建虚拟网卡对，所述虚拟网卡对组成连接所述Docker容器和宿主机的数据通道；第一设置模块，适于在上述创建虚拟网卡对的过程中，在所述Docker容器的命 名空间内设置所述Docker容器的上传特性参数；以及第二设置模块，适于在上述创建虚拟网卡对的过程中，在所述宿主机的命名空间内设置所述Docker容器的下载特性参数。
根据本发明的又一个方面，提供了一种计算机程序，其包括计算机可读代码，当所述计算机可读代码在计算设备上运行时，导致所述计算设备执行所述的Docker容器上传/下载特定的控制方法。
根据本发明的再一个方面，提供了一种计算机可读介质，其中存储了所述的计算机程序。
根据本发明提供的Docker容器上传/下载特定的控制方法，在启动创建Docker容器之后，创建虚拟网卡对的过程中，在Docker容器的命名空间内设置Docker容器的上传特性参数，在宿主机的命名空间内设置Docker容器的下载特性参数。通过设定上传和下载两个方向的特性参数，使得Docker容器在运行过程中，将严格按照这些特性参数进行上传数据和下载数据，从而使得Docker容器的网络流量得到了有效的控制，而且在双向上都得到了有效控制。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了根据本发明一个实施例的Docker容器上传/下载特性的控制方法的流程示意图；
图2示出了根据本发明另一个实施例的Docker容器上传/下载特性的控制方法的流程示意图；
图3示出了根据本发明一个实施例的Docker容器上传/下载特性的控制装置的结构框图；
图4示出了用于执行根据本发明的Docker容器上传/下载特性的控制方法的计算设备的框图；以及
图5示出了用于保持或者携带实现根据本发明的Docker容器上传/下载特性的 控制方法的程序代码的存储单元。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本发明一个实施例的Docker容器上传/下载特性的控制方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S101，启动Docker容器的创建。
在启动Docker容器的创建之前，首先启动Docker宿主机，在宿主机上创建一个名为docker0的虚拟网桥，它在内核层连通了其他的物理或虚拟网卡，使得后续启动的Docker容器会连接到该虚拟网桥上，进而将所有Docker容器和本地宿主机都放到同一个物理网络中。虚拟网桥的工作方式和物理交换机类似，可使宿主机上的所有容器通过交换机连在一个二层网络中。通常，Docker默认指定了docker0接口的IP地址和子网掩码，让宿主机和Docker容器之间可以通过虚拟网桥相互通信，流向Docker相关的网络流量都会经过docker0。Docker会从RFC1918所定义的私有IP网段中，选择一个和宿主机不同的IP地址和子网掩码分配给docker0。例如，一般Docker会使用172.17.0.0/16这个网段，并将172.17.42.1/16分配给docker0网桥(在主机上使用ifconfig命令是可以看到docker0的，可以认为它是网桥的管理接口，在宿主机上作为一块虚拟网卡使用)。在虚拟网桥创建完成之后，就可以启动Docker容器的创建。
步骤S102，为Docker容器创建虚拟网卡对，该虚拟网卡对组成连接Docker容器和宿主机的数据通道。其中，在创建虚拟网卡对的过程中，在Docker容器的命名空间内设置Docker容器的上传特性参数，在宿主机的命名空间内设置Docker容器的下载特性参数。
步骤S102是Docker容器的创建过程中的子过程。一般来说，每个Docker容器都是从镜像建立的，首先拉取ubuntu(一个以桌面应用为主的Linux操作系统)镜像，Docker检查ubuntu镜像是否存在，如果在本地没有该镜像，Docker会从Docker Hub下载。如果镜像已经存在，Docker会使用它来创建新的容器，然后，分配文件系统并且挂载一个可读写的层，Docker容器会在这个文件系统中创建，并且一个可读写的层被添加到镜像中。接着，为Docker容器创建虚拟网卡对，该虚拟网卡对组成连接Docker容器和宿主机的数据通道，在Docker选择的上述网段中选择一个未占用的IP地址供Docker容器使用。接着，运行指定的程序。最后，捕获并且提供应用输出。
其中创建虚拟网卡对的过程具体为：在宿主机上创建一对虚拟网卡veth pair设备，它们组成一个数据的通道，数据从一个设备进入，从另一个设备出来。Docker 将veth pair设备的一端放在新创建的Docker容器中，并命名为eth0，将另一端放在宿主机中，并将这个网络设备加入到docker0虚拟网桥中。从docker0子网中分配一个IP给Docker容器使用，并设置docker0的IP地址为容器的默认网关。
本发明实施例为了能实现对Docker容器的上传/下载双向的特性参数的有效控制，在创建虚拟网卡对的过程中，在Docker容器的命名空间内设置Docker容器的上传特性参数，在宿主机的命名空间内设置Docker容器的下载特性参数。
Docker容器里所执行的进程与宿主机操作系统上运行的进程或者运行在其它Docker容器里的进程是相互独立的。不过，所有的进程都运行在相同的内核里。Docker给每个容器提供独立的命名空间，当创建一个Docker容器时，为该容器同时创建一个命名空间集合，这样便提供了一个隔离层，每一个应用在它们自己的命名空间中运行而且不会访问到命名空间之外的其他空间。Docker容器的命名空间集合包含：
PID命名空间：使用在进程隔离(PID：Process ID)；
NET命名空间：使用在管理网络接口(NET：Networking)；
IPC命名空间：使用在管理进程间通信资源(IPC：InterProcess Communication)；
MNT命名空间：使用在管理挂载点(MNT：Mount)；
UTS命名空间：使用在隔离内核和版本标识(UTS：Unix Timesharing System)。
本发明实施例在Docker容器创建的过程中，向Docker容器的命名空间内设定参数，一旦Docker容器创建完成，Docker容器就按照命名空间内设定的参数运行程序，不能再更改这些参数。具体地，本发明实施例在Docker容器的命名空间内设置Docker容器的上传特性参数，在宿主机的命名空间内设置Docker容器的下载特性参数。例如，在上述IPC命名空间内进行设定。其中所设定的上传特性参数包括但不仅限于上传速度；所设定的下载特性参数包括但不仅限于下载速度。通过设定上传速度和下载速度，Docker容器在运行过程中，将严格按照这些参数进行上传数据和下载数据，这样使得Docker容器的网络流量得到了有效的控制，而且在双向上都得到了有效控制。
根据本发明实施例提供的Docker容器上传/下载特定的控制方法，在启动创建Docker容器之后，创建虚拟网卡对的过程中，在Docker容器的命名空间内设置Docker容器的上传特性参数，在宿主机的命名空间内设置Docker容器的下载特性参数。通过设定上传和下载两个方向的特性参数，使得Docker容器在运行过程中，将严格按照这些特性参数进行上传数据和下载数据，从而使得Docker容器的网络流量得到了有效的控制，而且在双向上都得到了有效控制。
图2示出了根据本发明另一个实施例的Docker容器上传/下载特性的控制方法的流程示意图。如图2所示，该方法包括如下步骤：
步骤S201，启动Docker容器的创建。
在启动Docker容器的创建之前，首先启动Docker宿主机，在宿主机上创建一个 名为docker0的虚拟网桥，它在内核层连通了其他的物理或虚拟网卡，使得后续启动的Docker容器会连接到该虚拟网桥上，进而将所有Docker容器和本地宿主机都放到同一个物理网络中。虚拟网桥的工作方式和物理交换机类似，可使宿主机上的所有容器通过交换机连在一个二层网络中。通常，Docker默认指定了docker0接口的IP地址和子网掩码，让宿主机和Docker容器之间可以通过虚拟网桥相互通信，流向Docker相关的网络流量都会经过Docker0。
由于本发明旨在在Docker容器的创建过程中，对现有技术提出改进，虚拟网桥的创建为前期准备工作，可参考现有技术的做法，对此不再详细描述。
步骤S202，启动为Docker容器创建虚拟网卡对。
为Docker容器创建虚拟网卡对，将虚拟网卡对中一个虚拟网卡置入Docker容器中，另一个虚拟网卡置入虚拟网桥中，使得Docker容器和宿主机通过虚拟网卡对进行上传/下载通信。具体过程为：在宿主机上创建一对虚拟网卡veth pair设备，它们组成一个数据的通道，数据从一个设备进入，从另一个设备出来。Docker将veth pair设备的一端放在新创建的Docker容器中，并命名为eth0，将另一端放在宿主机中，并将这个网络设备加入到docker0虚拟网桥中。从docker0子网中分配一个IP给Docker容器使用，并设置docker0的IP地址为容器的默认网关。
步骤S202是Docker容器的创建过程中的子过程。
其中，在创建虚拟网卡对的过程中，分别执行如下步骤S203-步骤S205，以及步骤S206-步骤S208。
步骤S203，获取设定的上传最高速度和上传平均速度；
步骤S204，利用流量控制算法，根据所设定的上传最高速度和上传平均速度计算所述上传特性参数的值；
步骤S205，依据上述计算结果在Docker容器的命名空间内设置所述Docker容器的上传特性参数。
本实施例与上述实施例的不同之处在于，本实施例不直接设置上传速度，而是设定上传最高速度和上传平均速度，然后利用流量控制算法，根据所设定的上传最高速度和上传平均速度计算所述上传特性参数的值，依据计算结果在Docker容器的命名空间内设置Docker容器的上传特性参数，具体设置上传速度。
步骤S206，获取设定的下载最高速度和下载平均速度；
步骤S207，利用流量控制算法，根据所设定的下载最高速度和下载平均速度计算所述下载特性参数的值；
步骤S208，依据上述计算结果在宿主机的命名空间内设置所述Docker容器的下载特性参数。
本实施例与上述实施例的不同之处在于，本实施例不直接设置下载速度，而是设定下载最高速度和下载平均速度，然后利用流量控制算法，根据所设定的下载最高速度和下载平均速度计算所述下载特性参数的值，依据计算结果在Docker容器的 命名空间内设置Docker容器的下载特性参数，具体设置下载速度。
本实施例利用流量控制算法，根据所设定的上传/下载最高速度和上传/下载平均速度计算上传/下载特性参数的值，而后依据计算结果设置对应的命名空间内的上传/下载特性参数，与上述实施例相比，更具灵活性。
图3示出了根据本发明一个实施例的Docker容器上传/下载特性的控制装置的结构框图。如图3所示，该装置包括：启动模块301，网卡创建模块302，第一设置模块303，第二设置模块304。
启动模块301，适于启动Docker容器的创建。
Docker容器的创建过程包括：首先拉取ubuntu(一个以桌面应用为主的Linux操作系统)镜像，Docker检查ubuntu镜像是否存在，如果在本地没有该镜像，Docker会从Docker Hub下载。如果镜像已经存在，Docker会使用它来创建新的容器，然后，分配文件系统并且挂载一个可读写的层，Docker容器会在这个文件系统中创建，并且一个可读写的层被添加到镜像中。接着，为Docker容器创建虚拟网卡对，该虚拟网卡对组成连接Docker容器和宿主机的数据通道，在Docker选择的上述网段中选择一个未占用的IP地址供Docker容器使用。接着，运行指定的程序。最后，捕获并且提供应用输出。
网卡创建模块302，适于为Docker容器创建虚拟网卡对，虚拟网卡对组成连接Docker容器和宿主机的数据通道。
网卡创建模块302进一步适于：为Docker容器创建虚拟网卡对，将虚拟网卡对中一个虚拟网卡置入Docker容器中，另一个虚拟网卡置入虚拟网桥中，使得Docker容器和宿主机通过虚拟网卡对进行上传/下载通信。具体过程为：在宿主机上创建一对虚拟网卡veth pair设备，它们组成一个数据的通道，数据从一个设备进入，从另一个设备出来。Docker将veth pair设备的一端放在新创建的Docker容器中，并命名为eth0，将另一端放在宿主机中，并将这个网络设备加入到docker0虚拟网桥中。从docker0子网中分配一个IP给Docker容器使用，并设置docker0的IP地址为容器的默认网关。
第一设置模块303，适于在创建虚拟网卡对的过程中，在Docker容器的命名空间内设置Docker容器的上传特性参数。
第二设置模块304，适于在上述创建虚拟网卡对的过程中，在宿主机的命名空间内设置Docker容器的下载特性参数。
进一步的，该装置还包括：虚拟网桥创建模块305，适于创建宿主机的虚拟网桥，指定虚拟网桥的IP地址和子网掩码。虚拟网桥创建模块305在宿主机上创建一个名为docker0的虚拟网桥，它在内核层连通了其他的物理或虚拟网卡，使得后续启动的Docker容器会连接到该虚拟网桥上，进而将所有Docker容器和本地宿主机都放到同一个物理网络中。虚拟网桥的工作方式和物理交换机类似，可使宿主机上的所有容器通过交换机连在一个二层网络中。通常，Docker默认指定了docker0接口的IP地 址和子网掩码，让宿主机和Docker容器之间可以通过虚拟网桥相互通信，流向Docker相关的网络流量都会经过docker0。Docker会从RFC1918所定义的私有IP网段中，选择一个和宿主机不同的IP地址和子网掩码分配给docker0。例如，一般Docker会使用172.17.0.0/16这个网段，并将172.17.42.1/16分配给docker0网桥(在主机上使用ifconfig命令是可以看到docker0的，可以认为它是网桥的管理接口，在宿主机上作为一块虚拟网卡使用)。在虚拟网桥创建完成之后，就可以启动Docker容器的创建。
第一设置模块303进一步适于：获取设定的上传最高速度和上传平均速度；利用流量控制算法，根据所设定的上传最高速度和上传平均速度计算所述上传特性参数的值；依据上述计算结果在Docker容器的命名空间内设置所述Docker容器的上传特性参数。
第二设置模块304进一步适于：获取设定的下载最高速度和下载平均速度；利用流量控制算法，根据所设定的下载最高速度和下载平均速度计算所述下载特性参数的值；依据上述计算结果在宿主机的命名空间内设置所述Docker容器的下载特性参数。
根据本发明实施例提供的Docker容器上传/下载特定的控制装置，在启动创建Docker容器之后，创建虚拟网卡对的过程中，在Docker容器的命名空间内设置Docker容器的上传特性参数，在宿主机的命名空间内设置Docker容器的下载特性参数。通过设定上传和下载两个方向的特性参数，使得Docker容器在运行过程中，将严格按照这些特性参数进行上传数据和下载数据，从而使得Docker容器的网络流量得到了有效的控制，而且在双向上都得到了有效控制。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的Docker容器上传/下载特定的控制装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
例如，图4示出了可以实现根据本发明的Docker容器上传/下载特性的控制方法的计算设备的框图。该计算设备传统上包括处理器410和以存储器420形式的计算机程序产品或者计算机可读介质。存储器420可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。存储器420具有存储用于执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码431的存储空间430。例如，存储程序代码的存储空间430可以存储分别用于实现上面的方法中的各种步骤的各个程序代码431。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘，紧致盘(CD)、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。这样的计算机程序产品通常为例如图5所示的便携式或者固定存储单元。该存储单元可以具有与图4的计算设备中的存储器420类似布置的存储段、存储空间等。程序代码可以例如以适当形式进行压缩。通常，存储单元存储有用于执行根据本发明的方法步骤的计算机可读程序代码431’，即可以由例如诸如410之类的处理器读取的程序代码，当这些程序代码由计算设备运行时，导致该计算设备执行上面所描述的方法中的各个步骤。
本文中所称的“一个实施例”、“实施例”或者“一个或者多个实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或者特性包括在本发明的至少一个实施例中。 此外，请注意，这里“在一个实施例中”的词语例子不一定全指同一个实施例。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
此外，还应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (12)

  1. 一种Docker容器上传/下载特性的控制方法，包括：
    启动Docker容器的创建；以及
    为所述Docker容器创建虚拟网卡对，所述虚拟网卡对组成连接所述Docker容器和宿主机的数据通道；
    其中，在上述创建虚拟网卡对的过程中，在所述Docker容器的命名空间内设置所述Docker容器的上传特性参数，在所述宿主机的命名空间内设置所述Docker容器的下载特性参数。
  2. 根据权利要求1所述的Docker容器上传/下载特性的控制方法，其中，在所述启动创建Docker容器的创建之前，所述方法还包括：创建宿主机的虚拟网桥，指定虚拟网桥的IP地址和子网掩码。
  3. 根据权利要求2所述的Docker容器上传/下载特性的控制方法，其中，所述为所述Docker容器创建虚拟网卡对，所述虚拟网卡对组成连接所述Docker容器和宿主机的数据通道进一步包括：
    为所述Docker容器创建虚拟网卡对，将所述虚拟网卡对中一个虚拟网卡置入所述Docker容器中，另一个虚拟网卡置入所述虚拟网桥中，使得所述Docker容器和所述宿主机通过所述虚拟网卡对进行上传/下载通信。
  4. 根据权利要求1-3任一项所述的Docker容器上传/下载特性的控制方法，其中，所述在Docker容器的命名空间内设置所述Docker容器的上传特性参数进一步包括：
    获取设定的上传最高速度和上传平均速度；
    利用流量控制算法，根据所设定的上传最高速度和上传平均速度计算所述上传特性参数的值；以及
    依据上述计算结果在Docker容器的命名空间内设置所述Docker容器的上传特性参数。
  5. 根据权利要求1-3任一项所述的Docker容器上传/下载特性的控制方法，其中，所述在宿主机的命名空间内设置所述Docker容器的下载特性参数进一步包括：
    获取设定的下载最高速度和下载平均速度；
    利用流量控制算法，根据所设定的下载最高速度和下载平均速度计算所述下载特性参数的值；以及
    依据上述计算结果在宿主机的命名空间内设置所述Docker容器的下载特性参 数。
  6. 一种Docker容器上传/下载特性的控制装置，包括：
    启动模块，适于启动Docker容器的创建；
    网卡创建模块，适于为所述Docker容器创建虚拟网卡对，所述虚拟网卡对组成连接所述Docker容器和宿主机的数据通道；
    第一设置模块，适于在上述创建虚拟网卡对的过程中，在所述Docker容器的命名空间内设置所述Docker容器的上传特性参数；以及
    第二设置模块，适于在上述创建虚拟网卡对的过程中，在所述宿主机的命名空间内设置所述Docker容器的下载特性参数。
  7. 根据权利要求6所述的Docker容器上传/下载特性的控制装置，其中，还包括：虚拟网桥创建模块，适于创建宿主机的虚拟网桥，指定虚拟网桥的IP地址和子网掩码。
  8. 根据权利要求7所述的Docker容器上传/下载特性的控制装置，其中，所述网卡创建模块进一步适于：为所述Docker容器创建虚拟网卡对，将所述虚拟网卡对中一个虚拟网卡置入所述Docker容器中，另一个虚拟网卡置入所述虚拟网桥中，使得所述Docker容器和所述宿主机通过所述虚拟网卡对进行上传/下载通信。
  9. 根据权利要求6-8任一项所述的Docker容器上传/下载特性的控制装置，其中，所述第一设置模块进一步适于：获取设定的上传最高速度和上传平均速度；利用流量控制算法，根据所设定的上传最高速度和上传平均速度计算所述上传特性参数的值；依据上述计算结果在Docker容器的命名空间内设置所述Docker容器的上传特性参数。
  10. 根据权利要求6-8任一项所述的Docker容器上传/下载特性的控制装置，其中，所述第二设置模块进一步适于：获取设定的下载最高速度和下载平均速度；利用流量控制算法，根据所设定的下载最高速度和下载平均速度计算所述下载特性参数的值；依据上述计算结果在宿主机的命名空间内设置所述Docker容器的下载特性参数。
  11. 一种计算机程序，包括计算机可读代码，当所述计算机可读代码在计算设备上运行时，导致所述计算设备执行根据权利要求1-5中的任一个所述的Docker容器上传/下载特性的控制方法。
  12. 一种计算机可读介质，其中存储了如权利要求11所述的计算机程序。
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