容器资源的分配方法和装置

本公开涉及计算机技术领域，特别涉及一种容器资源的分配方法、容器资源的分配装置和非易失性计算机可读存储介质。

容器在向集申请分配时，会向集上报需求申请。集可以根据分配策略启动资源调度流程，为各容器分配资源。

在相关技术中，可以按照先到先得的方式，根据资源节点的剩余资源对需求申请进行处理。

本公开的发明人发现上述相关技术中存在如下问题：容易出现资源碎片，且无法及时满足重要业务的需求，导致资源分配效果差。

鉴于此，本公开提出了一种容器资源的分配技术方案，能够提高资源利用率、及时满足重要业务的需求，从而提高资源分配效果。

根据本公开的一些实施例，提供了一种容器资源的分配方法，包括：获取申请容器资源的各业务的相关信息，所述相关信息包括业务优先级、申请资源规格；根据所述相关信息对所述各业务进行业务排序，使得所述业务优先级越高，所述申请资源规格越小的业务的排序越靠前；根据业务排序的结果，依次为所述各业务分配容器资源。

在一些实施例中，所述根据业务排序的结果，依次为所述各业务分配容器资源包括：判断是否存在能够满足当前业务的容器资源需求的资源节点，所述当前业务为当前业务排名最靠前的业务；在存在能够满足所述当前业务的容器资源需求的资源节点的情况下，将该资源节点分配给所述当前业务；在不存在能够满足所述当前业务的容器资源需求的资源节点的情况下，回收资源节点中业务的实例使得该资源节点能够满足所述当前业务的容器资源需求，将该资源节点分配给所述当前业务。

在一些实施例中，所述回收资源节点中业务的实例使得该资源节点能够满足所述当前业务的容器资源需求，将该资源节点分配给所述当前业务包括：根据各资源节点中的剩余资源和可回收资源，计算所述各资源节点进行资源回收后的可用资源；在存在所述可用资源能够满足当前业务的容器资源需求的资源节点的情况下，对该资源节点中业务的实例进行回收，将该资源节点分配给所述当前业务。

在一些实施例中，所述计算所述各资源节点进行资源回收后的可用资源包括：将所述各资源节点中业务优先级低于所述当前业务的业务，确定为候选业务；根据各候选业务在所述各资源节点中占用资源的加权和，确定所述可回收资源。

在一些实施例中，所述根据各候选业务在所述各资源节点中占用资源的加权和，确定所述可回收资源包括：对所述各候选业务资源的业务优先级进行归一化处理；利用归一化处理后的各业务优先级，确定所述各候选业务在所述各资源节点中占用资源的权重。

在一些实施例中，所述计算所述各资源节点进行资源回收后的可用资源包括：根据所述各资源节点中的剩余资源、可回收资源和保留资源，计算所述各资源节点进行资源回收后的可用资源。

在一些实施例中，所述对该资源节点中业务的实例进行回收，将该资源节点分配给所述当前业务包括：根据该资源节点中业务的业务优先级及其实例的重建代价，对该资源节点中业务的实例进行实例排序，使得业务优先级越高，重建代价越小的实例的排序越靠前；根据实例排序的结果，依次对各实例进行回收，直到该资源节点的可用资源能够满足所述当前业务的容器资源需求。

在一些实施例中，所述对该资源节点中业务的实例进行回收，将该资源节点分配给所述当前业务包括：对该资源节点中业务的实例进行回收，使得回收后该资源节点分配给相应业务的容器资源能够满足所述相应业务的实例的最低限度资源要求。

在一些实施例中，所述相关信息还包括最低限度资源需求、申请容器实例的数量中的至少一个。

在一些实施例中，所述根据所述相关信息对所述各业务进行业务排序包括：在存在多个业务的业务优先级相同的情况下，将申请资源规格小的业务排在前面。

根据本公开的另一些实施例，提供一种容器资源的分配装置，包括：获取单元，用于获取申请容器资源的各业务的相关信息，所述相关信息包括业务优先级、申请资源规格；排序单元，用于根据所述相关信息对所述各业务进行业务排序，使得所述业务优先级越高，所述申请资源规格越小的业务的排序越靠前；分配单元，用于根据业务排序的结果，依次为所述各业务分配容器资源。

在一些实施例中，所述分配单元判断是否存在能够满足当前业务的容器资源需求的资源节点，所述当前业务为当前业务排名最靠前的业务，在存在能够满足所述当前业务的容器资源需求的资源节点的情况下，将该资源节点分配给所述当前业务，在不存在能够满足所述当前业务的容器资源需求的资源节点的情况下，回收资源节点中业务的实例使得该资源节点能够满足所述当前业务的容器资源需求，将该资源节点分配给所述当前业务。

在一些实施例中，所述分配单元根据各资源节点中的剩余资源和可回收资源，计算所述各资源节点进行资源回收后的可用资源，在存在所述可用资源能够满足当前业务的容器资源需求的资源节点的情况下，对该资源节点中业务的实例进行回收，将该资源节点分配给所述当前业务。

在一些实施例中，所述分配单元将所述各资源节点中业务优先级低于所述当前业务的业务，确定为候选业务，根据各候选业务在所述各资源节点中占用资源的加权和，确定所述可回收资源。

在一些实施例中，所述分配单元对所述各候选业务资源的业务优先级进行归一化处理，利用归一化处理后的各业务优先级，确定所述各候选业务在所述各资源节点中占用资源的权重。

在一些实施例中，所述分配单元根据所述各资源节点中的剩余资源、可回收资源和保留资源，计算所述各资源节点进行资源回收后的可用资源。

在一些实施例中，所述排序单元根据该资源节点中业务的业务优先级及其实例的重建代价，对该资源节点中业务的实例进行实例排序，使得业务优先级越高，重建代价越小的实例的排序越靠前；所述分配单元根据实例排序的结果，依次对各实例进行回收，直到该资源节点的可用资源能够满足所述当前业务的容器资源需求。

在一些实施例中，所述分配单元对该资源节点中业务的实例进行回收，使得回收后该资源节点分配给相应业务的容器资源能够满足所述相应业务的实例的最低限度资源要求。

在一些实施例中，所述相关信息还包括最低限度资源需求、申请容器实例的数量中的至少一个。

在一些实施例中，所述排序单元在存在多个业务的业务优先级相同的情况下，将申请资源规格小的业务排在前面。

根据本公开的又一些实施例，提供一种容器资源的分配装置，包括：存储器；和耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器装置中的指令，执行上述任一个实施例中的容器资源的分配方法。

根据本公开的再一些实施例，提供一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一个实施例中的容器资源的分配方法。

在上述实施例中，依据提出资源申请的业务的申请资源规格和业务优先级确定资源分配的先后顺序，能够提高资源利用率、及时满足重要业务的需求，从而提高资源分配效果。

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1示出本公开的容器资源的分配方法的一些实施例的流程图；

图2示出本公开的容器资源的分配方法的另一些实施例的流程图；

图3示出本公开的容器资源的分配装置的一些实施例的示意图；

图4示出本公开的容器资源的分配装置的一些实施例的框图；

图5示出本公开的容器资源的分配装置的另一些实施例的框图；

图6示出本公开的容器资源的分配装置的又一些实施例的框图。

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如前所述，按先到先得次序调度容器实例，使得高优先容器实例无法得到及时调度。不考虑业务的优先级，可能出现有限的资源被低优先级业务抢占，而高优先级业务的资源需求无法得到满足的情况。单纯从节点剩余资源来确定是否可调度，容易出现资源碎片、资源利用率低情况，在全局资源充足而单节点资源无法满足需求的情况下无法调度下无法调度。

针对上述技术问题，本公开改变原有单纯先到先得调度队列，引入优先级队列；为了进一步减少碎片，将实例规格小的需求优先调度。因此，将容器实例的优先级队列设计为以业务优先级进行排降序。在业务优先级相同的情况下，按实例规格排升序。

另外，本公开引入调度策略，在节点剩余资源无法满足调度需求时，回收满足条件的低优先级的容器实例，来满足高优先级的业务实例资源需求。例如，可以通过如下的实施例实现上述技术方案。

图1示出本公开的容器资源的分配方法的一些实施例的流程图。

如图1所示，该方法包括：步骤110，获取各业务的相关信息；步骤120，进行业务排序；和步骤130，依次分配容器资源。

在步骤110中，获取申请容器资源的各业务的相关信息。相关信息包括业务优先级、申请资源规格。例如，相关信息还包括最低限度资源需求、申请容器实例的数量中的至少一个。

在步骤120中，根据相关信息对各业务进行业务排序，使得业务优先级越高，申请资源规格越小的业务的排序越靠前。

在一些实施例中，按优先级、实例规格对所有申请资源的业务进行排序，优先调度高优先级业务、小规格的容器资源申请。

在步骤130中，根据业务排序的结果，依次为各业务分配容器资源。例如，在存在多个业务的业务优先级相同的情况下，将申请资源规格小的业务排在前面。

在一些实施例中，判断是否存在能够满足当前业务的容器资源需求的资源节点。当前业务为当前业务排名最靠前的业务。在存在能够满足当前业务的容器资源需求的资源节点的情况下，将该资源节点分配给当前业务。

在一些实施例中，若容器节点(资源节点)的剩余资源无法满足调度要求，则从容器节点中驱逐(卸载、回收)保留资源以外的部分低优先级的实例。

例如，在不存在能够满足当前业务的容器资源需求的资源节点的情况下，回收资源节点中业务的实例使得该资源节点能够满足当前业务的容器资源需求，将该资源节点分配给当前业务。

在一些实施例中，根据各资源节点中的剩余资源和可回收资源，计算各资源节点进行资源回收后的可用资源。例如，可以根据各资源节点中的剩余资源、可回收资源和保留资源，计算各资源节点进行资源回收后的可用资源。

在一些实施例中，可以选择可回收资源较多的节点上符合回收原则的实例进行回收。例如，回收原则包含优先回收低优先级的实例。

在一些实施例中，存在相同业务优先级的实例的情况下，优先回收重建代价低的实例，保留被回收业务最低限度资源要求。

在一些实施例中，将各资源节点中业务优先级低于当前业务的业务，确定为候选业务；根据各候选业务在各资源节点中占用资源的加权和，确定可回收资源。

例如，对各候选业务资源的业务优先级进行归一化处理；利用归一化处理后的各业务优先级，确定各候选业务在各资源节点中占用资源的权重。

在存在可用资源能够满足当前业务的容器资源需求的资源节点的情况下，对该资源节点中业务的实例进行回收，将该资源节点分配给所述当前业务。

在一些实施例中，根据该资源节点中业务的业务优先级及其实例的重建代价，对该资源节点中业务的实例进行实例排序，使得业务优先级越高，重建代价越小的实例的排序越靠前；根据实例排序的结果，依次对各实例进行回收，直到该资源节点的可用资源能够满足当前业务的容器资源需求。

在一些实施例中，对该资源节点中业务的实例进行回收，使得回收后该资源节点分配给相应业务的容器资源能够满足相应业务的实例的最低限度资源要求。

这样，可以在整体资源不足的情况下，优先保障高优先级业务的正常运行；同时能够通过保留最小的容器实例，使得低优先级业务维持最低限度服务。从而，较好地避免了系统资源碎片情况。

图2示出本公开的容器资源的分配方法的另一些实施例的流程图。

如图2所示，在步骤210中，上报各业务的容器资源申请。例如，资源申请中包括业务优先级、最低限度资源要求、容器实例资源规格、容器实例数目等。

在步骤220中，为各业务建立业务队列。例如，可以根据业务优先级、资源规格进行排序，将业务的容器资源申请按照优先级写入业务队列。

在一些实施例中，如果业务优先级相同，可以按照资源规格从小到大的顺序进行排序。这样，可以保障小规格的优先排序，从而降低资源碎片。

在一些实施例中，可以在全局资源调度器中维护两种资源列表：资源列表1和资源列表2。全局资源调度器可以通过执行步骤230、250、260、270分配资源节点。

例如，资源列表1中各资源节点按照剩余资源进行降序排序；资源列表2，各资源节点按照回收后的可用资源进行降序排序。例如，回收后的可用资源为剩余资源+可回收资源-保留资源。

在一些实施例中，可回收资源可以为资源节点中低于当前业务的业务优先级的实例所占资源的加权和。

例如，当前业务的业务优先级为P，资源节点i上的各业务的实例j为Ci,j＝(Mj,pj)，Mj为实例j的占用资源，pj为实例j的归一化后的业务优先级。资源节点i的可回收资源为∑jMj,×pj。

在步骤230中，全局资源调度器获取调度请求，判断资源列表1中是否存在资源充足(能够满足容器资源申请)的资源节点。如存在，执行步骤240；如不存，执行步骤250。

在步骤240中，将能够满足容器资源申请的资源节点分配给业务。例如，可以为调度到资源节点的容器实例分配资源，加载容器实例。

在步骤250中，判断资源列表2中是否存在资源满足节点。如果不存在，执行步骤290以结束流程；如果存在，执行步骤260。

在步骤260中，在各候选节点中进行筛选，以确定分配给业务的资源节点。例如，可以将可用资源最高的资源节点确定为分配给业务的资源节点。

在步骤270中，筛选资源节点中需要回收的实例。例如，可以根据回收策略确定回收的实例。

在一些实施例中，回收策略可以为总的回收资源大于或等于申请资源需求；优先回收业务优先级低的实例，即按优先级降序依次回收；保留被回收业务的实例的最低限度资源要求

在一些实施例中，回收策略可以为在存在相同企业优先级的实例的情况下，优先回收重建代价低的实例。例如，可以在每个容器创建的时候，记录容器创建所需要的时间，作为容器实例元数据保留在数据库，用于评估重建代价。

在步骤280中，节点容器调度器按资源调度器指令，卸载容器实例，并将其重新添加到优先队列中以完成资源回收。资源回收后，重复执行步骤230。

图3示出本公开的容器资源的分配装置的一些实施例的示意图。

如图3所示，容器资源的分配装置包括资源申请模块、优先级队列处理模块、全局资源调度器、节点容器调度器。

资源申请模块按照上述任一实施例中的方法上报相关参数(相关信息)。相关参数可以包括业务优先级、最低限度资源要求、容器实例资源规格、容器实例数目等。

优先级队列处理模块根据资源申请模块上报的业务优先级容器实例资源规格大小对申请需求进行重排列。

全局资源调度器掌控全集资源分配情况，负责资源分配。例如，全局资源调度器可以维护两张资源列表，负责调度节点选择、回收实例的选择，并将调度方案发给节点容器调度器。

例如，全局资源调度器可以先判断资源表1中是否存在资源充足的资源节点；在存在的情况下，分配资源节点；在不存在的情况下，判断资源表2中是否存在满足业务的资源申请的资源节点。

在存在满足业务的资源申请的资源节点的情况下，全局资源调度器通知节点容器调度器回收资源，并更新资源列表；在不存在满足业务的资源申请的资源节点的情况下，提示暂无法进行资源调度。

节点容器调度器负责资源节点上的容器实例卸载和资源回收。

在上述实施例中，按照业务优先级排序确定资源请求的处理顺序；在节点资源容量不足时，按照业务优先级驱逐容器实例，保证较高业务优先级的业务需求；通过保留最小的容器实例，使得低业务优先级业务维持最低限度服务；在调度完高业务优先级的业务之后，对较业务低优先级的较小细粒度的资源需求进行调度，减少资源碎片浪费。

图4示出本公开的容器资源的分配装置的另一些实施例的框图。

如图4所示，容器资源的分配装置4包括获取单元41、排序单元42和分配单元43。

获取单元41获取申请容器资源的各业务的相关信息。相关信息包括业务优先级、申请资源规格。例如，相关信息还包括最低限度资源需求、申请容器实例的数量中的至少一个。

排序单元42根据相关信息对各业务进行业务排序，使得业务优先级越高，申请资源规格越小的业务的排序越靠前。

在一些实施例中，排序单元42在存在多个业务的业务优先级相同的情况下，将申请资源规格小的业务排在前面。

分配单元43根据业务排序的结果，依次为各业务分配容器资源。

在一些实施例中，分配单元43判断是否存在能够满足当前业务的容器资源需求的资源节点。当前业务为当前业务排名最靠前的业务。

在存在能够满足当前业务的容器资源需求的资源节点的情况下，分配单元43将该资源节点分配给当前业务；在不存在能够满足当前业务的容器资源需求的资源节点的情况下，分配单元43回收资源节点中业务的实例使得该资源节点能够满足当前业务的容器资源需求，将该资源节点分配给当前业务。

在一些实施例中，分配单元43根据各资源节点中的剩余资源和可回收资源，计算各资源节点进行资源回收后的可用资源。

在存在可用资源能够满足当前业务的容器资源需求的资源节点的情况下，分配单元43对该资源节点中业务的实例进行回收，将该资源节点分配给当前业务。

在一些实施例中，分配单元43将各资源节点中业务优先级低于当前业务的业务，确定为候选业务。分配单元43根据各候选业务在各资源节点中占用资源的加权和，确定可回收资源。

在一些实施例中，分配单元43对各候选业务资源的业务优先级进行归一化处理。分配单元43利用归一化处理后的各业务优先级，确定各候选业务在各资源节点中占用资源的权重。

在一些实施例中，分配单元43根据各资源节点中的剩余资源、可回收资源和保留资源，计算各资源节点进行资源回收后的可用资源。

在一些实施例中，排序单元42根据该资源节点中业务的业务优先级及其实例的重建代价，对该资源节点中业务的实例进行实例排序，使得业务优先级越高，重建代价越小的实例的排序越靠前。

分配单元43根据实例排序的结果，依次对各实例进行回收，直到该资源节点的可用资源能够满足所述当前业务的容器资源需求。

在一些实施例中，分配单元43对该资源节点中业务的实例进行回收，使得回收后该资源节点分配给相应业务的容器资源能够满足相应业务的实例的最低限度资源要求。

图5示出本公开的容器资源的分配装置的一些实施例的框图。

如图5所示，该实施例的容器资源的分配装置5包括：存储器51以及耦接至该存储器51的处理器52，处理器52被配置为基于存储在存储器51中的指令，执行本公开中任意一个实施例中的容器资源的分配方法。

其中，存储器51例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)、数据库以及其他程序等。

图6示出本公开的容器资源的分配装置的又一些实施例的框图。

如图6所示，该实施例的容器资源的分配装置6包括：存储器610以及耦接至该存储器610的处理器620，处理器620被配置为基于存储在存储器610中的指令，执行前述任意一个实施例中的容器资源的分配方法。

存储器610例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)以及其他程序等。

容器资源的分配装置6还可以包括输入输出接口630、网络接口640、存储接口650等。这些接口630、640、650以及存储器610和处理器620之间例如可以通过总线660连接。其中，输入输出接口630为显示器、鼠标、键盘、触摸屏、麦克、音箱等输入输出设备提供连接接口。网络接口640为各种联网设备提供连接接口。存储接口650为SD卡、U盘等外置存储设备提供连接接口。

本领域内的技术人员应当明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

至此，已经详细描述了根据本公开的容器资源的分配方法、容器资源的分配装置和非易失性计算机可读存储介质。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本公开的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和系统。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。