[发明专利]一种分布式容器镜像存储与分发系统与方法

说明书

一种分布式容器镜像存储与分发系统与方法，所述系统包括分布式文件系统和分布式缓存系统，协同实现分布式Docker镜像存储与分发功能，所述分布式缓存系统，包括各个运行Docker容器的主机分出的部分内存，实现运行容器所需Docker镜像的缓存，取代了在各个主机缓存容器镜像，节省了存储成本，而且从分布式缓存系统获取Docker镜像缩短了容器启动时间。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种利用分布式文件系统和分布式缓存系统协同实现分布式容器镜像存储与分发功能的分布式容器镜像存储与分发系统与方法。

背景技术

Docker容器集群以其轻量级、易迁移、便捷性等特性成为隔离、部署计算机应用的解决方案。例如，Google的所有应用程序以容器方式运行，每周运行的容器数量超过20亿。容器封装了应用程序运行的环境，容器编排实现了容器应用的自动化部署与维护，从而使得开发人员专注于软件功能，有效提高软件开发、部署效率。

Docker容器体系由Docker守护进程、Docker客户端和Docker仓库3个部分组成。Docker守护进程在各个主机上，负责启动、停止容器、创建镜像以及从Docker容器推送、拉取镜像。Docker客户端提供给用户用于与Docker守护进程通信功能，用于用户向Docker守护进程发送管理Docker容器命令。Docker仓库保存Docker镜像，不同的主机从Docker仓库拉取镜像或者向其推送镜像。

现有技术CN109491758A公开了一种Docker镜像分发方法，基于客户端发送的获取Docker镜像文件的请求，从P2P网络的tracker服务器中查询可用的数据共享节点，与至少一个所述可用的数据共享节点建立P2P连接，下载所述docker镜像文件，并将已下载的所述docker镜像文件发送至所述客户端，从而实现容器服务中高效率、低成本的docker镜像分发。但是该现有技术仍然需要每个主机运行容器时都要下载在本地不存在的Docker镜像。

可见，现有的Docker容器集群性能依赖于Docker仓库性能，每个主机运行容器时都要从Docker仓库下载在本地不存在的Docker镜像。这种运行机制存在如下的问题：

1、存储资源浪费：同一镜像因为要在不同主机上运行，每台主机都要从Docker仓库下载进行保存在本地，导致Docker集群中同一镜像存储多份，带来了存储空间浪费。

2、启动性能低：主机从Docker仓库下载镜像时间成为主机启动瓶颈，导致大规模Docker集群性能依赖Docker仓库性能。

发明内容

本发明针对上述问题，利用分布式文件系统和分布式缓存系统协同实现分布式容器镜像存储与分发功能，使得容器仓库的镜像在分布式文件系统中完成持久化存储，提供并发存储和数据冗余功能，分布式缓存系统实现运行容器所需镜像的缓存，取代了在各个主机缓存容器镜像，节省了存储成本，从分布式缓存获取镜像缩短了容器启动时间。具体方案如下：

一种分布式容器镜像存储与分发系统，包括Docker容器集群和Docker仓库；所述Docker容器集群包括多个运行Docker容器的Docker主机，每个所述Docker主机均运行Docker守护进程和Docker客户端；所述Docker仓库包括分布式缓存系统和分布式文件系统；每个所述Docker主机的内存划分为Docker本地内存和Docker本地缓存节点；所述分布式缓存系统由一个分布式缓存系统主节点和全部所述Docker本地缓存节点构成，所述分布式缓存系统用于存储运行Docker容器所需的镜像；所述分布式文件系统由一个主存储节点和与多个从存储节点构成。

优选的，所述Docker守护进程负责启动、停止容器，创建镜像，以及从Docker容器推送、拉取镜像；所述Docker客户端向用户提供与Docker守护进程的通信功能，向Docker守护进程发送管理Docker容器命令。