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治本清源:一种面向容器瘦身的文件系统

软件工程 2025-02-20 v5

摘要

容器因其便利性已成为部署应用的标准,但它们常常遭受显著的软件膨胀——未使用的文件膨胀了镜像大小、增加了配置时间并浪费资源。这些低效在 serverless 和边缘计算场景中尤为成问题,其中资源受限且性能至关重要。现有的瘦身工具在范围和有效性上有限,未能大规模解决容器膨胀的普遍问题。在本文中,我们对容器膨胀进行了大规模评估,分析了 DockerHub 上下载量最高的前 20 个容器。我们评估了两种最先进的瘦身工具,指出了其局限性,并提出了一种新颖解决方案 BAFFS,它通过引入一个灵活的瘦身层在文件系统级别解决膨胀问题,该层保留了容器文件系统的分层结构。瘦身层可以不同方式组织以满足多样化需求。我们的评估表明,超过 50% 的下载量最高容器具有超过 60% 的膨胀,而 BAFFS 在保持功能的同时显著减小了容器大小。对于 serverless 函数,BAFFS 将冷启动延迟降低了至多 68%。此外,当与懒加载 snapshotter 结合时,BAFFS 提升了配置效率,将转换时间降低至多 93%,配置时间降低至多 19%。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.04641,
  title  = {The Cure is in the Cause: A Filesystem for Container Debloating},
  author = {Huaifeng Zhang and Mohannad Alhanahnah and Philipp Leitner and Ahmed Ali-Eldin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.04641},
  year   = {2025}
}