[发明专利]基于SDN云雾间的Docker容器热迁移方法

说明书

一种基于软件定义网络SDN云雾间的Docker容器热迁移方法，采用控制器通过对比软件定义网络SDN中云中心反馈的平均网络时延与预设的标准网络时延，将运行于软件定义网络SDN中云中心的容器热迁移至软件定义网络SDN中的雾节点，当终端用户与服务端建立连接后，控制器获取全局的网络拓扑信息，控制软件定义网络SDN中的交换机为终端用户至软件定义网络SDN中云中心或软件定义网络SDN中雾节点的业务数据创建一条具备特定网络资源的转发路径。本发明集中地控制热迁移过程提升了传统互联网的运维效率，实现了对业务数据转发路径的管控。

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及移动互联网技术领域中的一种基于软件定义网络SDN(Software Defined Network)云雾间的Docker容器热迁移方法。本发明可用于5G移动互联网时代的高可靠低时延业务场景，将云中心由容器承载的服务热迁移至用户侧的雾节点，从而为用户提供更有效的服务质量保障。

背景技术

随着移动互联网技术的不断发展，接入互连网的终端数量与种类也在迅速激增，与此同时也涌现出了许多新兴的业务场景。针对高可靠低时延业务，如自动驾驶、工业控制等业务场景，采用集中式架构部署的云计算中心因距离用户侧较远而难以保障业务的实时性，因此如何将云服务迁移至距离用户侧较近的雾节点显得尤为必要。依靠Docker实现的容器热迁移在对运行于不同节点的Docker容器进行迁移时，需要考虑何时进行迁移因此需要一个集中的控制器，由控制器进行策略下发进行容器热迁移。同时，基于传统网络实现的容器热迁移难以管控业务数据的转发路径及其所需的网络资源，因此难以保障高可靠低时延业务场景的时延需求。

武汉大学在其申请的专利文献“一种基于CRIU的Docker容器热迁移方法及系统”(申请号：201710737534.6，专利公开号：CN10756626A)中提供了一种基于CRIU的Docker容器热迁移方法。该方法基于传统的互联网架构对容器热迁移过程进行了层次化的处理，通过基于Dokcer容器配置信息重构容器创建命令来实现对Docker容器配置的迁移，同时结合共享存储和非共享存储特点，通过采用不同的Docker镜像分发方法实现Docker容器文件系统的迁移，通过将volume源进行归一化处理在此基础上提出了volume热迁移方法实现volume的迁移。该方法解决了容器迁移过程中直接迁移容器磁盘文件造成的Dockerdaemon重启问题以及通过引入Docker仓库安全机制同时结合Rsync与SSH网络通信机制保障了非共享存储环境下迁移数据的机密性与完整性。但是该方法仍然存在的不足之处是，层次化的迁移过程造成各阶段执行策略控制过于分散提升了传统互联网的运维复杂度，同时传统互联网架构难以管控服务端与用户端之间的业务数据转发路径。

Andrew Machen，Shiqiang Wang和Kin K.Leung发表的论文“Live ServiceMigration in Mobile Edge Clouds”(IEEE Wireless Communications，2017年8月3日)中提出了一种基于增量式文件同步的分层容器热迁移方法，该方法将容器热迁移过程分为基础镜像层迁移、应用层迁移和实例层迁移，通过将容器的基础镜像层预先部署在分布式的雾节点以及采用增量式文件同步技术大大降低了迁移时间。但是该方法仍然存在的不足之处是，该方法对迁移过程进行分层处理造成各阶段执行策略控制过于分散提升了传统互联网的运维复杂度，同时传统互联网架构难以管控服务端与用户端之间的业务数据转发路径。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提出了一种基于软件定义网络SDN云雾间的Docker容器热迁移方法。该Docker容器热迁移方法采用控制器集中地控制容器热迁移过程，并为业务数据创建一条具备特定网络资源的转发路径，提升了传统互联网的运维效率，实现了对业务数据转发路径的管控。