基于容器工作性質的資源調度方法和裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種基于容器工作性質的資源調度方法和裝置，所述方法包括：對宿主機中各容器進行監視；統計當前統計分析周期時間內各個容器的IO信息，判斷容器的工作性質是IO密集型還是非IO密集型；將不同類型的容器放入不同的隊列中，采用不同的調度策略。本發明專利技術所述方法和裝置，針對不同容器對IO操作和CPU計算需求上的差異，分別進行資源調度，在降低IO請求延遲的同時提供了足夠的CPU時間用于處理IO請求，并且額外開銷較小，具有良好的可適性。

Resource scheduling method and device based on the nature of container work

The invention discloses a method and apparatus for resource scheduling of container based on the nature of the work, the method includes: to monitor the host container; the current statistics statistical analysis for each container the cycle time of the IO information, determine the nature of the container is IO intensive or non IO intensive; the different types of containers in a different cohort, using different scheduling strategies. The method and device of the invention, according to the different needs of the container calculates the difference of IO operation and CPU, respectively, in resource scheduling, while reducing the IO request delay provides enough CPU time for processing IO requests, and small overhead, good adaptation.

【技術實現步驟摘要】
基于容器工作性質的資源調度方法和裝置
本專利技術涉及互聯網
，尤其涉及一種基于容器工作性質的資源調度方法和裝置。
技術介紹
LXC(LinuxContainer)容器是一種內核虛擬化技術，可以提供輕量級的虛擬化，以便隔離進程和資源，而且不需要提供指令解釋機制以及全虛擬化的其他復雜性。相當于C++中的命名空間(NameSpace)。容器有效地將由單個操作裝置管理的資源劃分到孤立的組中，以更好地在孤立的組之間平衡有沖突的資源使用需求。Docker項目的目標是實現輕量級的操作裝置虛擬化解決方案。在LXC的基礎上，Docker進行了進一步的封裝，讓用戶不需要去關心容器的管理，操作Docker的容器就像操作快速輕量級的虛擬機一樣簡單。Docker和傳統虛擬化(KVM、XEN等)方式的不同之處在于：容器是在操作裝置層面上實現虛擬化，直接復用本地主機的操作裝置，而傳統方式則是在硬件的基礎上，虛擬出自己的裝置，再在裝置上部署相關的APP應用。如圖1所示，跟傳統VM比較具有如下優點：1)操作啟動快；2)輕量級虛擬化；3)開源免費；4)前景及云支持。Docker核心解決的問題是利用LXC來實現類似VM的功能，從而利用更加節省的硬件資源供給用戶更多的計算機資源。隨著Docker的發展，在一臺Docker宿主機中啟動的容器越來越多。而且，Docker宿主機內部的容器數量和狀態經常發生變化。如何對其進行性能管理及體驗保證成為越來越需要關注的問題。現有技術中，宿主機中的容器既有I/O方面的任務也有數據處理等方面的任務。傳統的資源調度方法把公平性放在第一位，將I/O任務和CPU任務等同對待，導致I/O效率低下。針對這種情況，提出了多種優化方法，例如將任務劃分為純I/O操作和純CPU計算，沒有考慮到I/O操作也需要CPU處理，影響I/O任務的效率；另一方面，容器的工作性質只能在初始化過程中進行指定，但是，容器在運行時也可能會改變成為其它性質，此時則無法對調度策略進行調整。綜上所述，現有方法可以在一定程度上改善I/O延遲，但是不能適應容器的動態變化，同樣會影響其I/O性能。
技術實現思路
鑒于上述問題，提出了本專利技術以便提供一種基于容器工作性質的資源調度方法和裝置，用以克服上述問題或者至少部分地解決或者減緩上述問題的I/O性能缺陷。根據本專利技術的一個方面，提供了一種基于容器工作性質的資源調度方法，包括一種基于容器工作性質的資源調度方法，包括：對宿主機中各容器進行監視；統計當前統計分析周期時間內各個容器的IO信息，判斷容器的工作性質是IO密集型還是非IO密集型；將不同類型的容器放入不同的隊列中，采用不同的調度策略。可選地，所述對宿主機中各容器進行監視包括：掃描宿主機內的容器，為每個容器配置對應的進程；各個進程同步抽取各自容器的狀態信息；對各容器的狀態信息進行處理，得到監控信息；將所有容器的監控信息匯總到數據隊列中，每個容器的監控信息利用容器標識進行區分?？蛇x地，所述統計當前統計分析周期時間內各個容器的IO信息，判斷容器的工作性質是IO密集型還是非IO密集型包括：將各容器的中斷頻率按照從高到低進行排列，將中斷頻率高于平均值的容器判斷為IO密集型，將中斷頻率低于平均值的容器判斷為非IO密集型?？蛇x地，所述將不同類型的容器放入不同的隊列中，采用不同的調度策略包括：將IO密集型的容器放入IO密集型隊列中，將非IO密集型的容器放入非IO密集型隊列中?？蛇x地，所述將IO密集型的容器放入IO密集型隊列中，將非IO密集型的容器放入非IO密集型隊列中進一步包括：在連續幾個統計分析周期中都判斷為IO密集型容器的情況下才將其放入IO密集型隊列中。可選地，所述將不同類型的容器放入不同的隊列中，采用不同的調度策略包括：降低IO密集型隊列的CPU時間片調整周期；保持非IO密集型隊列的CPU時間片調整周期?？蛇x地，所述將不同類型的容器放入不同的隊列中，采用不同的調度策略包括：根據根據IO密集型隊列中各容器的實時CPU空閑率之和動態調度時間片。根據本專利技術的另一個方面，提供了一種基于容器工作性質的資源調度裝置，包括：監控模塊，對宿主機中各容器進行監視；判斷模塊，統計當前統計分析周期時間內各個容器的IO信息，判斷容器的工作性質是IO密集型還是非IO密集型；調度模塊，將不同類型的容器放入不同的隊列中，采用不同的調度策略。可選地，所述監控模塊包括：掃描子模塊，掃描宿主機內的容器，為每個容器配置對應的進程；抽取子模塊，各個進程同步抽取各自容器的狀態信息；處理子模塊，對各容器的狀態信息進行處理，得到監控信息；匯總子模塊，將所有容器的監控信息匯總到數據隊列中，每個容器的監控信息利用容器標識進行區分?？蛇x地，所述判斷模塊，將各容器的中斷頻率按照從高到低進行排列，將中斷頻率高于平均值的容器判斷為IO密集型，將中斷頻率低于平均值的容器判斷為非IO密集型。可選地，所述調度模塊，將IO密集型的容器放入IO密集型隊列中，將非IO密集型的容器放入非IO密集型隊列中?？蛇x地，所述調度模塊在連續幾個統計分析周期中都判斷為IO密集型容器的情況下才將其放入IO密集型隊列中?？蛇x地，所述調度模塊將不同類型的容器放入不同的隊列中，采用不同的調度策略包括：降低IO密集型隊列的CPU時間片調整周期；保持非IO密集型隊列的CPU時間片調整周期?？蛇x地，所述調度模塊將不同類型的容器放入不同的隊列中，采用不同的調度策略包括：根據根據IO密集型隊列中各容器的實時CPU空閑率之和動態調度時間片。本專利技術實施例所述基于容器工作性質的資源調度方法和裝置，針對不同容器對IO操作和CPU計算需求上的差異，分別進行資源調度，在降低IO請求延遲的同時提供了足夠的CPU時間用于處理IO請求，并且額外開銷較小，具有良好的可適性。上述說明僅是本專利技術技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本專利技術的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本專利技術的上述和其它目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉本專利技術的具體實施方式。附圖說明通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優選實施方式的目的，而并不認為是對本專利技術的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：圖1示意性示出了VM技術和容器技術對比示意圖；圖2示意性示出了根據本專利技術一個實施例的基于容器工作性質的資源調度方法的流程圖；圖3示意性示出了根據本專利技術一個實施例的對宿主機中各容器進行監視的流程圖；圖4示意性示出了根據本專利技術一個實施例的基于容器工作性質的資源調度裝置的框圖；圖5示意性示出了根據本專利技術一個實施例的監控模塊的框圖。具體實施例下面結合附圖和具體的實施方式對本專利技術作進一步的描述。圖2示意性示出了根據本專利技術一個實施例的基于容器工作性質的資源調度方法的流程圖，如圖2所示，包括以下步驟：步驟101，對宿主機中各容器進行監視；如圖3所示，在本實施例中，對宿主機中各容器進行監視包括以下子步驟：步驟1011，掃描宿主機內的容器，為每個容器配置對應的進程；具體地，在宿主機內部啟動本地監控程序，定時掃描宿主機內處于存活狀態的主機，為其創建對應的進程，并將容器名稱記錄在容器列表中。通過上述本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于容器工作性質的資源調度方法，其特征在于，包括：對宿主機中各容器進行監視；統計當前統計分析周期時間內各個容器的IO信息，判斷容器的工作性質是IO密集型還是非IO密集型；將不同類型的容器放入不同的隊列中，采用不同的調度策略。

【技術特征摘要】
1.一種基于容器工作性質的資源調度方法，其特征在于，包括：對宿主機中各容器進行監視；統計當前統計分析周期時間內各個容器的IO信息，判斷容器的工作性質是IO密集型還是非IO密集型；將不同類型的容器放入不同的隊列中，采用不同的調度策略。2.如權利要求1所述的基于容器工作性質的資源調度方法，其特征在于，所述對宿主機中各容器進行監視包括：掃描宿主機內的容器，為每個容器配置對應的進程；各個進程同步抽取各自容器的狀態信息；對各容器的狀態信息進行處理，得到監控信息；將所有容器的監控信息匯總到數據隊列中，每個容器的監控信息利用容器標識進行區分。3.如權利要求1所述的基于容器工作性質的資源調度方法，其特征在于，所述統計當前統計分析周期時間內各個容器的IO信息，判斷容器的工作性質是IO密集型還是非IO密集型包括：將各容器的中斷頻率按照從高到低進行排列，將中斷頻率高于平均值的容器判斷為IO密集型，將中斷頻率低于平均值的容器判斷為非IO密集型。4.如權利要求1所述的基于容器工作性質的資源調度方法，其特征在于，所述將不同類型的容器放入不同的隊列中，采用不同的調度策略包括：將IO密集型的容器放入IO密集型隊列中，將非IO密集型的容器放入非IO密集型隊列中；在連續幾個統計分析周期中都判斷為IO密集型容器的情況下才將其放入IO密集型隊列中。5.如權利要求1所述的基于容器工作性質的資源調度方法，其特征在于，所述將不同類型的容器放入不同的隊列中，采用不同的調度策略包括：降低IO密集型隊列的CPU時間片調整周期；保持非IO密集型隊列的CPU時間片調整周期；根據根據IO密集型隊列中各容器的實時CPU空閑率之和動態調度時間...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉金東，
申請(專利權)人：北京奇虎科技有限公司，奇智軟件北京有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11