[发明专利]一种基于容器分层技术的镜像导出与组装方法

说明书

本发明公开了一种基于容器分层技术的镜像导出与组装方法，包括步骤1、建立用户Layer元数据模型，使用户能够编辑容器，对Layer进行标记；步骤2、用户基于用户Layer元数据模型自定义Container Layer和Image Layer的组合；步骤3：容器进程按照步骤2的组合将用户Layer与Image Layer按层导出与组装，实现容器镜像的面向用户自定义按层导出与组装；所述Container Layer为容器实例层；所述Image Layer为容器镜像层。本发明基于容器分层技术，将容器层的创建、读写、导出以及组装交由用户完成，用户能够自定义选择容器层进行所需容器镜像的组装与创建。

技术领域

本发明属于云原生技术领域，具体涉及一种基于容器分层技术的镜像导出与组装方法。

背景技术

云原生技术是目前最先进的软件框架，其能够为软件定制一种敏捷度高、扩展性强、持续交付、持续开发与运维的软件实践路径。而基于容器的软件运行环境，是云原生的技术底座，是承载软件运行的基础环境。因此，容器使用好坏在云原生架构中至关重要。

容器是利用分层技术进行容器镜像的读写与组合的，按照其每层(layer)承载的内容以及读写权限，可分为基础镜像层(Image Layer)和数据镜像层(Container Layer)，其中Image Layer为操作系统基础文件层，仅具有只读权限，不能进行写数据，如果写数据，则需要在镜像上新增一层Container Layer，在其上实现写操作，如图1所示。

容器镜像的分层和组装是由容器进程自己来操作和完成的，用户不用关心容器镜像的分层与组装，以及容器实例如何分层加载，减少了用户对容器使用的复杂度，但同时用户对容器操作的灵活度也随之变差，会出现以下问题：

(1)容器镜像跨集群传输，需要以容器为单位进行全量传输

容器镜像是按照层进行组装的，但对于多个容器镜像，公用Image Layer层(以下简称“Base Layers”)，其差别在于不同的容器镜像的数据层Container Layer(以下简称“Data Layers”)不同。然而容器镜像的导出、传输和导入均是以镜像为单位进完成，由容器服务来控制镜像层的组装。

在跨集群传输容器镜像时，需要将Base Layers和Data Layer的容器镜像包全量传输，无论目标集群的镜像库中是否已经存在Base Layers。然而，Base Layers通常容量较大，至少占用百兆空间，而Data Layers通常仅有几十兆，导致在跨集群传输时，大部分时间是在传输重复的Base Laysers，导致传输效率低下。

(2)用户无法自定义和组装容器镜像

用户对容器镜像进行修改会，会新增Container Layers，不同的操作可生成不同的Layer，这些针对容器镜像的操作，很大程度能够被复用，但容器镜像的分层导出、导入以及组装均由容器服务完成，用户不能根据自己修改过的记录，将多个Data Layers与BaseLayers自定义组装并复用，导致用户对容器操作时产生的Data Layers不具备重用的条件。

即现有容器的应用技术中，容器的分层、组装以及创建过程均由容器自行控制，对用户不可见、不可控。具体的，对于容器自身来说，其按照分层技术进行导出、传输、下载、导入以及组装，但对于用户来说，容器镜像是全量式的导出、传输和导入，用户自己无法选择和控制容器按层组装成容器镜像。因此，用户使用容器操作的最小单元为容器镜像(Image)和容器实例(Container)，导致对容器操作灵活度不高，用户不能基于容器层，组装自己所需要的容器；并且，在跨集群使用容器时，需要以Image为单位全量进行容器镜像传输，在网络环境不好，或者有较严格的网络要求的环境下，传输效率低下。

发明内容