随着操作系统级虚拟化技术的生态系统不断完善,容器已经成为虚拟机的可行替代方案。同一主机上的容器共享主机的硬件资源与操作系统,因此容器可以获得接近物理主机的性能。但是,由于容器缺乏虚拟硬件抽象层和客户机操作系统层,容器对主机操作系统隔离性提出更高的要求。伴随容器的应用越来越广泛,操作系统隔离性不足问题愈加凸显,主要表现为以下三点:一是资源视图隔离不足;二是模块隔离不足;三是线程隔离不足。解决上述问题主要涉及对操作系统隔离性的优化,具体来说包括以下三个方面。针对资源视图隔离不足的问题,基于命名空间的资源视图隔离方法可以为容器提供隔离的资源视图,从而解决资源视图隔离不足的问题,并指导容器内的应用制定正确的资源使用策略。该方法由资源视图重定向机制与资源命名空间构成。首先,资源视图重定向机制重定向容器的资源视图请求到资源命名空间中处理。其次,资源命名空间与容器进行绑定并动态更新容器的可用资源信息。实验结果表明,该方法可以让容器的执行时间缩短最高达95%。针对模块隔离不足的问题,基于加载过程重命名的模块隔离方法可以为容器提供隔离的模块,从而解决模块隔离不足的问题,并提升容器的访问控制效率。该方法由模块加载重命名机制和基于虚拟化的访问控制模块构成。首先,模块加载重命名机制为容器加载和重命名模块,并将模块入口与容器绑定。其次,基于虚拟化的访问控制模块通过内核关键结构的虚拟化,为容器实现高效的访问控制策略。实验结果表明,该方法为容器带来平均24.2%的系统访问吞吐量提升。针对线程隔离不足的问题,基于超额订阅感知的线程隔离方法可以为容器提供隔离的线程管理,从而解决操作系统线程隔离不足的问题,并优化超额订阅环境中的线程效率。该方法由基于超额订阅标志的线程隔离机制和自适应的线程管理方法构成。首先,基于超额订阅标志的线程隔离机制为容器控制组添加超额订阅标志,并在运行过程中基于容器CPU和线程数量动态调整该标志。其次,自适应的线程管理方法基于超额订阅标志为容器采用合适的线程管理方法。实验结果表明,该方法可以为容器带来最高达19倍的运行效率提升。综上所述,操作系统隔离性不足严重影响容器的使用。基于命名空间的资源视图隔离方法为容器提供隔离的资源视图,优化容器的资源使用效率。基于加载过程重命名的模块隔离方法和基于超额订阅感知的线程隔离方法为容器提供隔离的访问控制模块与线程管理策略,优化容器的系统访问效率和运行效率。