轻量级实时容器 ECS

更新时间:
2023-06-07
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轻量级实时容器 ECS

本节介绍翼辉任务关键型云原生技术体系中的轻量级实时容器 ECS,以及 ECS 与 Docker 在功能和性能方面的对比情况。

什么是 ECS

ECS(Edge Container Stack)是翼辉面向 “任务关键型云原生架构” 推出的系列产品之一,ECS 技术栈包含了多种翼辉自主创新研发的边缘容器技术,其中 ECS 实时容器是基于翼辉成熟的实时操作系统 SylixOS 打造的新一代轻量级实时容器技术。

ECS 实时容器面向任务关键型软硬件和边缘计算领域,其充分考虑了普通容器技术在这些领域应用场景中存在的众多问题(如实时性不足、资源消耗过于沉重、镜像过大、开发难度大、安全性不足等),它继承了 SylixOS 卓越的硬实时性和强大的跨平台基因,支持丰富的 CPU 体系结构和处理器,容器内的应用程序可使用 SylixOS 全部的应用编程 API 和 POSIX API,过去的 SylixOS 应用程序无须修改即可运行在容器内,极大降低了用户迁移成本。同时将 VSOA 组件导入应用程序容器内,可立即实现应用程序微服务化。

ECS 功能特性

  • 强大跨平台基因,支持丰富的处理器
  • 卓越的硬实时性和性能
  • 保证环境一致性、易于移植
  • 极其轻量,无系统驻留
  • 资源隔离与限制能力,提供配额管理,高安全可靠
  • 便于开发阶段极速部署
  • 兼容 OCI 镜像和运行时标准,接近 Docker 使用习惯

关于 ECS 功能特性的详细介绍请参见 ECS 实时容器open in new window

ECS 对比 Docker

下面从功能和性能维度对 ECS 和 开源方案常见的 Docker 容器进行对比。

对比环境:
i5-10505 CPU@3.20GHz 32GB 内存的物理主机。

功能对比

对比项ECSDocker
标准规范OCIOCI
VSOA API支持不支持
容器引擎兼容 Docker 运行时支持-
容器引擎 ECSD 支持的操作系统Linux、SylixOS、EdgerOSLinux
实现机制深度集成应用软件
支持的处理器架构ARM、ARM64、x86、x86-64、RISC-V64、RISC-V32、LoongArch、MIPS32、MIPS64、PowerPC、SPARC、C-SKYARM、ARM64、x86、x86-64、MIPS32、MIPS64、PowerPC

说明:

  • OCI 即 Open Container Initiative。
  • ECS 所使用的 ECSD 引擎支持对 Docker 进行管理。

性能对比

  • 资源占用情况
对比项ECSDocker
容器引擎安装磁盘空间1 MB≥ 400 MB
容器引擎内存消耗6 MB≥ 100 MB
  • 启动切换时间
对比项ECSDocker
启动时间49.3 ms秒级
切换时间0.771 us毫秒级
  • 实时性能影响

轻量级实时容器 ECS 基于对 SylixOS 深度改造实现,以下是系统接口在 ECS 容器内与原生系统的最大耗时对比情况:

对比项ECS 容器内原生系统
消息发送接口耗时(消息长度64 Byte)0.80 us0.55 us
消息接收接口耗时(消息长度64 Byte)0.92 us0.32 us
二进制信号量等待接口耗时3.38 us1.57 us
二进制信号量释放接口耗时4.92 us1.63 us
计数型信号量释放接口耗时3.56 us1.53 us
计数型信号量等待接口耗时3.72 us3.35 us
互斥信号量释放接口耗时4.78 us4.08 us
互斥信号量等待接口耗时3.63 us1.42 us
读写信号量释放接口耗时4.42 us1.36 us
读写信号量等待接口耗时5.88 us1.54 us
任务恢复接口耗时6.32 us6.09 us
任务挂起接口耗时9.67 us8.85 us
内存分配接口耗时 1024 Byte6.60 us2.01 us
内存分配接口耗时 2048 Byte6.83 us2.14 us
内存分配接口耗时 1024 KByte105.47 us75.28 us
时间获取接口耗时3.77 us2.88 us
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