隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,用戶越來越關(guān)注應(yīng)用和服務(wù)的本身,而希望臃腫的底層多余的操作系統(tǒng)等環(huán)境得以復(fù)用。因此容器技術(shù)的產(chǎn)生滿足了用戶對輕量級虛擬化的需求。目前Docker作為主流的容器解決方案,其存儲驅(qū)動均采用了寫時復(fù)制(Copy-on-Write)技術(shù)。底層的鏡像文件作為只讀層存在,而由鏡像文件啟動的容器層則作為讀寫層,用來存儲容器個體的私有數(shù)據(jù)。寫時復(fù)制機制滿足了不同容器對同一鏡像文件的共享需求。然而由于對于單個容器來說,每次在訪問鏡像文件時都需要先將其copy up到上層的讀寫層,這會帶來額外開銷,尤其在被訪問的鏡像文件較多較大時,這種額外開銷變得無法忽視。因此優(yōu)化容器寫時復(fù)制機制帶來的額外開銷是非常必要的。為了解決寫時復(fù)制機制給容器內(nèi)應(yīng)用/服務(wù)帶來的額外開銷問題,設(shè)計并實現(xiàn)了DPSO,一種基于動態(tài)預(yù)取策略的子系統(tǒng)。DPSO的優(yōu)化方向是基于Docker鏡像和容器之間的關(guān)聯(lián)性,形成每個鏡像對應(yīng)的歷史記錄,并通過動態(tài)預(yù)取策略篩選歷史記錄,最后根據(jù)篩選結(jié)果在容器啟動初期就對一部分鏡像文件來執(zhí)行預(yù)先的寫時復(fù)制操作。通過這種策略,DPSO可以較為準確地在容器啟動初期將該容器極可能會執(zhí)行copy up的文件預(yù)先copy up到該容器的讀寫層,從而消除應(yīng)用運行時由寫時復(fù)制機制帶來的額外開銷。實驗結(jié)果表明,DPSO系統(tǒng)在復(fù)雜場景下,動態(tài)預(yù)取策略的預(yù)取準確率平均可達78%以上,基于預(yù)取的準確性可以有效消除寫時復(fù)制機制帶來的額外開銷。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP333
【部分圖文】：

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文pen 操作。實驗結(jié)果如圖 2.5 所示�？梢钥闯觯S著鏡像文件數(shù)整體開銷也隨之增大。另外需要注意的是，并不是只有寫入鏡像y up 操作，像修改文件或目錄屬性或者擴展屬性，文件重命名，，都會觸發(fā)鏡像文件的 copy up 操作。此外，當(dāng)對來自鏡像底層進行會觸發(fā) copy up 操作的動作時，其對應(yīng)的父目錄會自上而下p 操作[38]。

鏡像文件數(shù)量與copyup開銷

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文4.2 不同大小鏡像文件訪問的性能測試與分析本節(jié)對不同大小的大鏡像文件訪問的性能進行測試與分析。為了清晰顯示本系統(tǒng)的效果，且排除其他干擾因素對實驗結(jié)果的影響，因此本節(jié)通過設(shè)計 Dockerfile，來定制特定的鏡像對系統(tǒng)進行測試。Dockerfile 如圖 4.1 所示：

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