[发明专利]一种面向国产平台的容器跨异构集群重构方法

说明书

本发明涉及一种面向国产平台的容器跨异构集群重构方法，属于容器技术领域。本发明通过改造容器管理系统Kubernetes，实现当系统监测到容器的计算资源、内存资源或网络资源不足，或数据库、中间件等支撑环境出现异常时，监测系统能够将告警信号和应用信息发送给异构容器集群调度控制器，由调度控制器对容器在具有充足资源的异构平台上进行容器重构，完成应用容器的跨异构平台迁移。

技术领域

本发明属于容器技术领域，具体涉及一种面向国产平台的容器跨异构集群重构方法。

背景技术

现今，容器技术发展迅速，容器云规模越来越大，容器是物理计算节点资源分配与调度的基本单元，封装软件运行时环境，为开发者提供用于构建，发布和运行应用的平台。作为新虚拟化技术，以其在云计算领域中体积小、部署快、秒级启动和快速迁移著称。目前在基于国产化芯片(龙芯、飞腾、申威等)的虚拟化研究中，以KVM为代表的虚拟化技术存在明显的性能瓶颈，因此国产化平台大都以容器技术构建各自的虚拟化资源池。国产化平台上通常以Docker容器+Kubernetes容器调度系统构建容器技术栈。

由于在不同国产CPU上的运行时、指令集、存储和网络方面存在的异构性，使得基于容器的应用在国产异构平台的Kubernetes容器集群之间迁移时存在无形的障碍。一个基于容器的应用使用了某个CPU及其特定的运行时、指令集、存储或网络环境，直接迁移到基于另一个架构CPU的平台时，该应用无法成功启动，因为底层调用的运行时环境和指令集不同，且目标平台无法识别应用中存储和网络的类型。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何设计一种面向国产平台的容器跨异构集群重构方法，解决目前容器管理系统无法对跨平台容器进行统一管控的难题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种面向国产平台的容器跨异构集群重构方法，包括以下步骤：

步骤一：建立容器集群统一模型；所述容器集群统一模型为异构国产平台上容器的一系列特征属性建立统一表述；

步骤二：基于步骤一构建异构集群镜像仓库；

步骤三：转换应用编排文件；

步骤四：基于步骤二和步骤三重建目的集群容器应用；

步骤五：基于步骤四迁移和切换容器状态。

优选地，所述容器集群统一模型利用可扩展标记语言描述，由标准对象和扩展对象构成，标准对象和扩展对象均由若干可扩展的标签和属性组成，其数据结构为键/值对；标准对象定义了容器集群的共性对象，并且涵盖了Kubernetes定义对象；扩展对象描述的是标准对象中未统一定义的异构平台特征参数，这些信息也是Kubernetes中未定义的信息。

优选地，步骤二中，利用异构平台应用镜像重构工具，将源镜像组件分析并利用目的集群上的组件重构，生成目的镜像，一个应用具有多个平台镜像映射关系，镜像仓库间重构的容器镜像是无状态的容器镜像，有状态的应用数据、中间件这些组件，将在进行应用重建时进行构建。

优选地，步骤三具体为：读取一个待迁移应用的应用编排文件，并对读取后的内容进行相应的处理，再对处理后的结果进行识别，根据所在集群上的容器集群统一模型提供信息，来识别输入的应用编排文件的信息，包括使用了何种类型的存储和网络，容器实例配置信息，然后根据接收的异构存储和网络转换方法进行相应的转换，使得转换后的应用编排文件能适用于目标平台的容器服务，最后对转换后的应用编排文件进行输出。

优选地，步骤四中，基于Docker容器的应用依赖于镜像文件和对这个应用的编排信息文件，源平台的应用经过对镜像文件的构建和对编排信息的转换后，在应用层根据编排信息文件和镜像文件启动该应用。