【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及kubernetes云平台，特别涉及一种基于云盘制作镜像缓存加速容器启动的方法。
技术介绍
1、从容器技术诞生以来，镜像技术极大方便开发人员创建和交付云原生应用，让开发人员打包应用文件和组件的轻量级软件包，发布到镜像仓库上以便重复利用，镜像仓库负责保存分发镜像文件。
2、oci image format，开放容器镜像格式标准，包含manifest、config、index和zip压缩包等文件，这些文件共同作用构建容器根目录所需文件。从制作镜像到容器使用镜像，是一个正向反向操作，制作镜像则是压缩上传文件到仓库，使用镜像是下载解析解压过程。
3、containerd，一种容器运行时，提供oci image操作能力，按照oci标准制作镜像和使用镜像启动容器，提供容器运行时接口cri插件，kubernetes通过grpc方式调用cri操作容器，包括启动容器、销毁容器等。
4、containerd snapshot，containerd中一个插件，用于管理文件系统上的容器镜像的快照，为容器提供rootfs制作、挂载和卸载等操作功能。
5、容器启动需要经过以下阶段：1.从镜像仓库拉取镜像文件；2.解析镜像文件，解压镜像文件压缩包；3.基于镜像文件制作容器启动目录；4.准备网络环境……启动容器。从远程仓库拉取镜像，并解压文件依赖网络连通情况需消耗较长时间和大量cpu算力。
6、随着基于kubernetes平台普及和发展，不需要开发人员管理的服务器的serverless技
7、云厂商云盘，是一种高可用、高可靠、低成本、可定制化的块存储设备。可作为服务器独立扩展磁盘使用。
技术实现思路
1、本专利提出一种基于云盘制作镜像缓存加速容器启动的方法。对于基于serverless部署的应用，拉取镜像、解析镜像准备容器rootfs的耗时显得尤为突出。且对于实例扩容，拉取镜像、解压、准备容器启动根目录是重复的工作，把这些重复工作压缩或减少可大幅降低容器实例启动耗时。同时，基于ceph的分布式存储在集群内部挂载可实现低延迟访问，对比需要访问外部网络远程仓库，访问内部网络分布式存储耗时可忽略，实现高速读取文件。在serverless平台部署应用时，开发人员会遇到如下问题：1、启动容器拉取镜像，准备容器镜像时等待较长时间，无法满足serverless对比普通kubernetes集群快速启动弹性伸缩的特点；2、在遇到流量突涨时，无法快速增加容器实例应对流量冲击。
2、本专利尝试使用块存储快照能力保存容器根目录快照，在启动容器时使用云盘快照生成磁盘实例，并挂载到本地目录，使用挂载磁盘制作容器启动目录，缩减从远程镜像仓库拉取镜像文件、解压等耗时，实现容器秒级启动，弹性伸缩容。
3、本专利技术的技术方案如下：
4、一种基于云盘制作镜像缓存加速容器启动的方法，该方法包括如下步骤：
5、s1、利用kubernetes customresource和operator模式进行镜像缓存管理；
6、s2、利用云盘功能和云盘快照功能完成镜像缓存制作与使用。
7、本专利技术进一步的改进在于，所述s1中镜像缓存管理包括以下具体步骤：
8、s11、创建kubernetes imagecache customresourcedefinition配置文件，并加载到kubernetes集群中；
9、s12、在创建pod时，查询imagecache列表，与pod镜像比较，镜像名称与版本相同则匹配镜像缓存，更新imagecache状态，否则不匹配，新建镜像缓存imagecache；
10、s13、删除镜像缓存，使用kubernetes kubectl delete命令删除customresource，并删除云盘快照；
11、s14、删除过期镜像缓存，kubernetes集群内独立启动cronjob容器，比较imagecache的createtime+retentiondays是否大于当前时间，是则更新为删除状态并执行删除操作。
12、本专利技术进一步的改进在于，所述s1中customresource定义镜像缓存必要属性，具体内容包含镜像缓存id、镜像名称、所需磁盘容量大小。
13、本专利技术进一步的改进在于，所述s1中operator负责管理customresource生命周期，并在不同状态完成不同工作。
14、本专利技术进一步的改进在于，所述s2中镜像缓存制作包括以下具体步骤：
15、s21、在新建pod时，通过pod annotation标记容器进行新建镜像缓存或使用镜像缓存操作；
16、s22、新建镜像缓存，创建新的imagecache customresource，imagecacheoperator接收到customresource事件后开始施工制作镜像缓存。
17、本专利技术进一步的改进在于，所述s21中通过pod annotation标记容器进行新建镜像缓存或使用镜像缓存操作的具体内容为：若命中镜像缓存，则添加annotation，key为example.com/matched-image-cache，值为镜像缓存id，新建镜像缓存时，则添加annotation，key为example.com/imc-id，值为镜像缓存id。
18、本专利技术进一步的改进在于，所述s22包括以下具体步骤：
19、s221、生成新的云盘实例，挂载到pod所在主机镜像缓存目录`/data/imc-xxx`；
20、s222、在pod容器启动后，查询容器snapshot信息，复制snapshot子目录至`/data/imc-xxx/snapshots`下，复制snapshot组件metadata.db文件至镜像缓存目录；
21、s223、使用ctr image export命令导出镜像压缩包至`/data/imc-xxx`目录；
22、s224、使用`/data/imc-xxx`目录文件生成云盘快照。
23、本专利技术进一步的改进在于，所述s2中镜像缓存使用的具体内容为：更新imagecache customresource lastmatched字段为podname，imagecache operator收到更新本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于云盘制作镜像缓存加速容器启动的方法，其特征在于：包括以下具体步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于云盘制作镜像缓存加速容器启动的方法，其特征在于：所述S1中镜像缓存管理包括以下具体步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于云盘制作镜像缓存加速容器启动的方法，其特征在于：所述S1中CustomResource定义镜像缓存必要属性，具体内容包含镜像缓存ID、镜像名称、所需磁盘容量大小。
4.根据权利要求3所述的一种基于云盘制作镜像缓存加速容器启动的方法，其特征在于：所述S1中Operator负责管理CustomResource生命周期，并在不同状态完成不同工作。
5.根据权利要求4所述的一种基于云盘制作镜像缓存加速容器启动的方法，其特征在于：所述S2中镜像缓存制作包括以下具体步骤：
6.根据权利要求5所述的一种基于云盘制作镜像缓存加速容器启动的方法，其特征在于：所述S21中通过Pod Annotation标记容器进行新建镜像缓存或使用镜像缓存操作的具体内容为：若命中镜像缓存，则添加Annotation，key为e
7.根据权利要求6所述的一种基于云盘制作镜像缓存加速容器启动的方法，其特征在于：所述S22包括以下具体步骤：
8.根据权利要求7所述的一种基于云盘制作镜像缓存加速容器启动的方法，其特征在于：所述S2中镜像缓存使用的具体内容为：更新ImageCache CustomResource LastMatched字段为PodName，ImageCache Operator收到更新事件后开始施工为容器准备镜像缓存。
9.根据权利要求8所述的一种基于云盘制作镜像缓存加速容器启动的方法，其特征在于：所述S2中镜像缓存使用包括以下具体步骤：
10.根据权利要求9所述的一种基于云盘制作镜像缓存加速容器启动的方法，其特征在于：所述S2中镜像缓存使用时，以镜像缓存云盘快照生成云盘实例，挂载在Node所在主机上，containerd以云盘实例文件制作容器rootfs。
...【技术特征摘要】
1.一种基于云盘制作镜像缓存加速容器启动的方法，其特征在于：包括以下具体步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于云盘制作镜像缓存加速容器启动的方法，其特征在于：所述s1中镜像缓存管理包括以下具体步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于云盘制作镜像缓存加速容器启动的方法，其特征在于：所述s1中customresource定义镜像缓存必要属性，具体内容包含镜像缓存id、镜像名称、所需磁盘容量大小。
4.根据权利要求3所述的一种基于云盘制作镜像缓存加速容器启动的方法，其特征在于：所述s1中operator负责管理customresource生命周期，并在不同状态完成不同工作。
5.根据权利要求4所述的一种基于云盘制作镜像缓存加速容器启动的方法，其特征在于：所述s2中镜像缓存制作包括以下具体步骤：
6.根据权利要求5所述的一种基于云盘制作镜像缓存加速容器启动的方法，其特征在于：所述s21中通过pod annotation标记容器进行新建镜像缓存或使用镜像缓存操作的具体内容为：若命中镜像缓存，则添加annotation，key为...
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