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使用按需加載鏡像加速容器啟動

重要

本文中含有需要您注意的重要提示信息,忽略該信息可能對您的業(yè)務(wù)造成影響,請務(wù)必仔細(xì)閱讀。

傳統(tǒng)容器鏡像在容器啟動前需要進(jìn)行全量下載并解包,然而容器啟動可能僅依賴其中少部分鏡像內(nèi)容,加載暫未需要的鏡像內(nèi)容將導(dǎo)致容器啟動出現(xiàn)不必要的耗時。阿里云容器鏡像服務(wù) ACR(Container Registry)企業(yè)版提供了DADI(Data Accelerator for Disaggregated Infrastructure)加速鏡像的制作與托管服務(wù)。容器計算服務(wù) ACS(Container Compute Service)集成了對DADI overlaybd加速鏡像格式的支持,允許容器按需加載鏡像文件,從而大幅縮短啟動時間。本文介紹如何使用ACR企業(yè)版制作加速鏡像并在ACS中加速容器啟動。

前提條件

背景信息

通過使用DADI加速鏡像,您可以加速工作負(fù)載的啟動效率,實現(xiàn)鏡像數(shù)據(jù)按需加載和在線解壓,大幅提升應(yīng)用分發(fā)效率和彈性體驗。詳細(xì)內(nèi)容,請參見按需加載容器鏡像

鏡像的加速效果與鏡像大小、鏡像倉庫網(wǎng)絡(luò)等因素有關(guān)。經(jīng)實測,基于Docker Hub的NodeBB鏡像(1.34 GB)啟動應(yīng)用在鏡像拉取階段需耗費(fèi)36s,整體應(yīng)用啟動時間38s。基于加速鏡像啟動應(yīng)用在鏡像拉取階段僅需4s,整體應(yīng)用啟動時間僅需9s。

使用限制

  • 多架構(gòu)鏡像暫不支持加速鏡像轉(zhuǎn)換。

  • Pod存活期間,加速鏡像必須保證持續(xù)可訪問,若使用僅索引模式,則加速鏡像及原始鏡像都必須保證持續(xù)可訪問。

開啟鏡像加速

目前支持倉庫級別配置,自動將推送的原始鏡像轉(zhuǎn)換為加速鏡像。鏡像轉(zhuǎn)換時間取決于您的鏡像大小,原始鏡像不受任何影響。

  1. 登錄容器鏡像服務(wù)控制臺

  2. 在頂部菜單欄,選擇所需地域。

  3. 在左側(cè)導(dǎo)航欄,選擇實例列表

  4. 實例列表頁面單擊目標(biāo)企業(yè)版實例。

  5. 在企業(yè)版實例管理頁左側(cè)導(dǎo)航欄中選擇倉庫管理 > 鏡像倉庫

  6. 在鏡像倉庫頁面單擊目標(biāo)鏡像倉庫名稱或目標(biāo)鏡像倉庫右側(cè)操作列下的管理

  7. 在基本信息頁面左上角單擊編輯

  8. 修改基本信息對話框中,開啟鏡像加速,單擊確定

    說明

    加速鏡像有兩種轉(zhuǎn)換模式:

    • 完整模式下,生成的鏡像包含完整的鏡像內(nèi)容,體積約為原始鏡像的130%,可以顯著提高容器啟動速度。生成的鏡像tag格式為原始鏡像tag加_containerd_accelerated后綴。

    • 僅索引模式下,生成的鏡像僅包含每層內(nèi)容的索引,體積約為原鏡像的3%,轉(zhuǎn)換速度較快,對容器啟動的加速效果約為完整模式下的70%。生成的鏡像tag格式為原始鏡像tag加_accelerated后綴。

    重要

    僅索引模式尚未正式上線,目前需要聯(lián)系A(chǔ)CR工作人員提交白名單工單開啟試用。

使用鏡像加速

為了啟動使用加速鏡像的容器,需要為ACS提供足夠的權(quán)限以便拉取鏡像。對于加速鏡像,ACS提供了兩種方式配置權(quán)限。

通過免密插件

在ACS中正確安裝免密插件,將自動為符合條件的工作負(fù)載注入ACR倉庫的訪問憑證,無需手動維護(hù)訪問憑證的生命周期以及與工作負(fù)載的關(guān)聯(lián)。通過免密插件啟動使用加速鏡像的容器步驟如下:

  1. 安裝并配置免密插件,請參見免密拉取ACR鏡像

  2. 使用加速鏡像名創(chuàng)建工作負(fù)載。請注意,需要確保工作負(fù)載使用了免密插件配置項中關(guān)聯(lián)的ServiceAccount,并位于相同的命名空間下。示例工作負(fù)載如下:

    完整模式

    說明

    完整模式暫不支持Referrers API,在使用加速鏡像時需要填寫完整的加速鏡像tag。

    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: nginx-deployment
      labels:
        app: nginx
    spec:
      replicas: 1
      selector:
        matchLabels:
          app: nginx
      template:
        metadata:
          labels:
            app: nginx
        spec:
          containers:
           # 此處填入轉(zhuǎn)換后的加速鏡像名
           - image: test-registry-vpc.cn-hangzhou.cr.aliyuncs.com/test/nginx:latest_containerd_accelerated
             name: test
             command: ["sleep", "3600"]

    僅索引模式

    說明

    ACR企業(yè)版實例開啟僅索引模式鏡像加速功能后,鏡像倉庫符合Referrers API規(guī)范,加速鏡像制品將反向鏈接至原始鏡像,在ACS中使用加速鏡像時僅需填寫原始鏡像的tag。

    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: nginx-deployment
      labels:
        app: nginx
    spec:
      replicas: 1
      selector:
        matchLabels:
          app: nginx
      template:
        metadata:
          labels:
            app: nginx
        spec:
          containers:
           # 此處填入原始鏡像名即可
           - image: test-registry-vpc.cn-hangzhou.cr.aliyuncs.com/test/nginx:latest
             name: test
             command: ["sleep", "3600"]

通過創(chuàng)建Secret

您可以手動維護(hù)鏡像拉取密鑰,通過創(chuàng)建kubernetes.io/dockerconfigjson類型的Secret,配置ACR容器鏡像倉庫的訪問賬密,可以靈活啟用加速鏡像功能。創(chuàng)建Secret并啟動使用加速鏡像的容器步驟如下:

  1. 創(chuàng)建加速鏡像專用的Secret,需要包含名稱前綴acr-credential-,或者標(biāo)簽值images.alibabacloud.com/accelerated: true。示例如下:

    創(chuàng)建包含名稱前綴的專用Secret

    kubectl create secret docker-registry acr-credential-test --docker-server=RegistryVpcDomain --docker-username=UserName --docker-password=Password

    創(chuàng)建包含標(biāo)簽值的專用Secret

    kubectl create secret docker-registry <SecretName> --docker-server=<RegistryVpcDomain> --docker-username=<UserName> --docker-password=<Password>
    kubectl label secrets <SecretName>  images.alibabacloud.com/accelerated="true"
    警告

    請確保您的鏡像拉取密鑰權(quán)限按最小權(quán)限原則配置,僅包含拉取本集群所需業(yè)務(wù)鏡像的權(quán)限。更多詳情,請參見授予RAM用戶自定義策略

  2. 使用加速鏡像名及Secret創(chuàng)建工作負(fù)載。示例如下:

    完整模式

    說明

    完整模式暫不支持Referrers API,在使用加速鏡像時需要填寫完整的加速鏡像tag。

    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: nginx-deployment
      labels:
        app: nginx
    spec:
      replicas: 1
      selector:
        matchLabels:
          app: nginx
      template:
        metadata:
          labels:
            app: nginx
        spec:
          imagePullSecrets:
          # 此處填入正確的Secret名
          - name: acr-credential-test
          containers:
           # 此處填入轉(zhuǎn)換后的加速鏡像名
           - image: test-registry-vpc.cn-hangzhou.cr.aliyuncs.com/test/nginx:latest_containerd_accelerated
             name: test
             command: ["sleep", "3600"]

    僅索引模式

    說明

    ACR企業(yè)版實例開啟僅索引模式鏡像加速功能后,鏡像倉庫符合Referrers API規(guī)范,加速鏡像制品將反向鏈接至原始鏡像,在ACS中使用加速鏡像時僅需填寫原始鏡像的tag。

    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: nginx-deployment
      labels:
        app: nginx
    spec:
      replicas: 1
      selector:
        matchLabels:
          app: nginx
      template:
        metadata:
          labels:
            app: nginx
        spec:
          imagePullSecrets:
          # 此處填入正確的Secret名
          - name: acr-credential-test
          containers:
           # 此處填入原始鏡像名即可
           - image: test-registry-vpc.cn-hangzhou.cr.aliyuncs.com/test/nginx:latest
             name: test
             command: ["sleep", "3600"]