引言

 

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。同时可将 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 实时容器有着以下的功能特性：

 

• 强大的跨平台基因，支持丰富的处理器；
• 卓越的硬实时性和优异的性能；
• 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；
• 便于开发阶段的极速部署；
• 兼容 OCI 镜像和运行时标准，接近 Docker 使用习惯；
• 容器管理平台 ECS Manager 和大型企业级综合化容器管理系统 ECS Cloud 加持，具有弹性管理能力。

功能特性

强大的跨平台基因，支持丰富的处理器

 

ECS 实时容器继承了 SylixOS 强大的跨平台基因，支持 ARM32/64、PowerPC、MIPS32/64、x86/x64、SPARC、C-SKY、RISC-V32/64 和 LoongArch 等体系结构的处理器。翼辉信息丰富的 SylixOS BSP（板级支持包）商业现货软件已全面支持 ECS 实时容器，客户能以最快的速度使用 ECS 实时容器，并将其投入到生产环境中。

 

 

卓越的硬实时性和优异的性能

 

ECS 实时容器继承了 SylixOS 卓越的硬实时性和优异的性能，加入 ECS 实时容器技术 SylixOS 内核有着 μs 级中断响应时间，同时加入容器线程优先级限制，确保关键的高优先级实时线程不被抢占，有效保证任务关键型设备的实时响应能力。同时高效、先进、低开销的实现，容器间的切换可以做到 μs 级，使得加入 ECS 实时容器技术 SylixOS 内核依然有着与标准版本 SylixOS 相当的性能。

 

保证环境一致性、易于移植

 

ECS 实时容器有助于软件开发人员更快速、更安全地创建和部署应用程序。以传统方法开发代码离不开特定的计算环境，一旦迁移到新环境，容易产生错误和 BUG。开发人员可以将应用程序运行所依赖的全部内容（包括数据文件、共享库和配置文件等）都封装并隔离在 ECS 实时容器镜像中以实现标准开发环境的构建，开发完成后通过封装着完整环境和应用程序的 ECS 实时容器镜像进行迁移，测试、生产、运维人员都可以直接部署容器镜像来进行测试和发布，大大简化了持续集成、测试和发布的过程，保证了应用在开发、测试、运营阶段的环境一致性。

极其轻量，无系统驻留

 

ECS 实时容器的实现简洁、高效，容器共享主机操作系统内核，单个容器运行时对于系统本身的内存消耗低至 1MB。ECS 实时容器的实现可以自动探测现代处理器高级特性并进行优化，使得容器间的切换可以做到 μs 级。ECS 实时容器技术实现无系统驻留服务，容器的核心功能实现都基于操作系统内核改造完成，安全性与稳定性更高。

ECS 实时容器支持 OCI 运行时标准的 mount 挂载功能，如真实宿主环境的 /qt 目录可只读方式挂载到容器内的 /qt 目录，用于复用真实宿主环境的 Qt 共享库，避免存放多份 Qt 共享库浪费磁盘空间的同时，也减小了容器镜像的大小，使得容器的部署、安装、升级更为迅速。

 

资源隔离与限制能力，提供配额管理，高安全可靠

 

ECS 实时容器提供给每个容器隔离的运行环境。ECS 实时容器实现的运行时环境隔离包括容器间的内存空间隔离、文件系统隔离、私有设备隔离、环境变量隔离、IPC 通信隔离等。完整独立的容器运行环境，保证了容器内的应用免受环境和其它应用的影响，以使容器的运行环境符合预期，提升容器内应用的安全性。

 

ECS 实时容器对于操作系统资源提供了配额管理功能，ECS 实时容器支持对容器的 CPU 运行时间、内存大小、内核对象、磁盘存储空间等资源的配额和 shell 命令权限、真实宿主环境设备访问权限的配置，对容器可用资源进行配额和操作进行权限检查以有效拦截越权操作，避免超额使用内核资源，保障系统完全。通过对操作系统资源的配额管理能够更好的实现系统集成。

 

 

便于开发阶段极速部署

 

ECS 实时容器充分考虑了开发阶段需及时对容器内独立部署的需求，每个容器拥有独立的 FTP 和 TELNET 服务，可多人同时在同一机器上开发不同容器和应用，互不干扰。容器内的应用开发、调试方式与标准 SylixOS 应用开发保持一致。同时 RealEvo-IDE 提供了容器快速同步、打包镜像的功能，使得 ECS 实时容器在开发阶段可以做到 “一键式” 极速部署的效果。

 

 

兼容 OCI 镜像和运行时标准，接近 Docker 使用习惯

 

OCI（Open Container Initiative）组织由 Google、Docker 等厂商于 2015 年发起成立，并于 2016 年 4 月推出了第一个开放容器标准。标准主要包括 runtime 运行时标准和 image 镜像标准。

 

ECS 实时容器能够兼容 OCI 的镜像标准与运行时标准。对于 OCI 镜像标准，ECS 实时容器实现了对 config、manifest、index 文件的支持，支持使用 Dockerfile 构建容器镜像；对于 OCI 运行时标准，ECS 实时容器实现了容器的 created、running、stopped 等生命状态，支持状态间的切换，ECS 实时容器还扩展支持了容器的暂停与恢复的功能。ECS 实时容器提供的命令行接口接近 Docker 和 OCI 标准使用习惯，已有容器使用经验的用户可快速上手 ECS 实时容器。ECS 实时容器支持符合 OCI 标准的容器管理平台，如 Docker Hub 和翼辉容器管理平台 ECS Manager。

 

 

ECS Manager 和 ECS Cloud 加持，具有弹性管理能力

 

ECS Cloud 是翼辉推出的强大的大型企业级综合化容器管理系统，其包括 ECMP Enterprise 企业管理平台和 ECDP 应用开发平台，支持 CI/CD（持续集成、持续交付/部署）和 DevSecOps 功能。

 

ECS Manager 则是翼辉推出的强大的边缘侧的容器管理平台，其在边缘侧提供了容器镜像管理、容器编排、容器及其宿主节点状态监控和健康管理等强大的弹性管理能力。

 

ECS Manager 同时支持管理 ECS 实时容器和 Docker 容器及 EdgerOS 应用。ECS Manager 使得目标系统具备了在边缘侧部署、升级、回滚容器和应用等功能，以满足目标系统所需的灾备、迁移、升级等需求，如果容器应用使用 VSOA 微服务架构开发，则还可支持滚动更新功能。

 

ECS Manager 所支持的容器编排、状态监控和健康管理功能，使得目标系统的容器运行管理和维护实现自动化，同时 ECS Manager 收集目标系统的容器的状态、健康、日志记录并上报到 ECS Cloud，方便开发者能及时掌握容器内应用在生产环境运行时的问题，以实现 CI/CD 和 DevSecOps 目标。

 

总结与展望

翼辉信息的 ECS 实时容器保证了应用在开发与部署阶段的环境一致性，可以实现对整个应用运行环境的版本控制，一旦应用出现故障可以快速回滚，同时可以解决由于环境变化产生的程序不正常现象。ECS 实时容器极其轻量，对系统资源的占用开销极低，拥有卓越的硬实时性和优异的性能以及强大的跨平台基因，可广泛适应任务关键型软硬件的应用场景。ECS 实时容器具备完善的资源隔离与限制能力，可杜绝应用错误对操作系统与其他应用产生的影响，通过对容器内系统资源的配额管理能够更好的实现系统集成。同时，ECS 实时容器兼容 OCI 容器镜像标准和运行时标准，接近 Docker 使用习惯，可以与符合 OCI 标准的容器管理平台实现无缝对接。

 

翼辉信息的下一个目标是，以新一代 ECS 实时容器作为标准基础设施搭配翼辉全套自研技术体系产品 EdgerOS、VSOA 微服务架构、ECS Manager 容器管理平台、ECS Cloud 大型企业级综合化容器管理系统，让整个业务系统技术体系上升到一个全新的台阶，真正实现任务关键型软件系统开发的 “四个现代化”：

 

• 资源标识化
• 功能模型化
• 部署容器化
• 管理自动化

 

基于翼辉信息的 EdgerOS、ECS 实时容器、容器管理平台、VSOA，可灵活构建出全自主技术体系的任务关键型云原生架构，实现部署容器化、管理自动化的 DevSecOps 功能，为行业用户的大型复杂应用提供可靠、实时、弹性、高可用的基础平台，广泛赋能场景复杂、跨域连接的智能制造、智能汽车、航空船舶等领域。

 

ECS 参考手册