[发明专利]基于国产CPU和OS的分布式容器集群框架实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及分布式容器集群服务技术领域，具体涉及一种基于国产CPU和操作系统的分布式容器集群框架实现方法。

背景技术

目前，在我国云计算信息化领域，国际厂商占据垄断地位，国家信息安全面临严重威胁。而要从根本上解决信息安全问题，必须要实现自主可控。

在国家的大力扶持下，具有自主知识产权的全国产软硬件有了较快的发展，尤其是近年来我国涌现了众多具有自主知识产权的基础软硬件产品。龙芯、飞腾、申威等具有自主知识产权的高端通用芯片蓬勃发展，技术水平达到了同类产品的世界先进水平。

同时国产基础软件产品的发展也欣欣向荣，中标麒麟操作系统、深度操作系统、神通数据库、金仓数据库、达梦数据库、东方通中间件、金蝶中间件、中标Office办公软件、金山WPS办公软件、福昕版式办公套件、数科版式办公套件、中安源电子签章、信安电子签章等国产基础软件产品不断涌现出来。这些基础软硬件产品在性能、易用性等方面达到或接近世界先进水平。

基于国产CPU和操作系统环境下的应用系统已经在很多地区投入使用，但目前该环境下的应用系统仍基于传统架构，采用传统部署模式，部署麻烦、扩展性差，难以满足日益增长的大并发、大数据量需求。

Docker 是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，同时Docker是一种轻量级的虚拟化方案，Docker也具有诸多优势，譬如相比虚拟机(VM)技术而言，Docker共享hostOS，少了guestOS对内存和CPU等资源的开销，因此Docker效率更高，更加的轻量级化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：本发明针对目前基于国产CPU和操作系统的应用系统仍然采用传统架构及部署模式，部署麻烦、系统扩展性差，难以满足日益正常的大并发、大数据量需求的问题，提供一种基于国产CPU和操作系统的分布式容器集群框架实现方法，基于多种国产CPU和OS环境，构建基于Docker容器的分布式容器集群框架，支持应用系统的自动化分布式部署。

本发明所采用的技术方案为：

基于国产CPU和OS的分布式容器集群框架实现方法，所述方法将分布式容器集群框架设置为主节点、工作节点和状态存储节点三部分，其中：

主节点是分布式容器集群框架的管理节点，负责整个分布容器集群的管理功能；

工作节点是分布容器集群的工作节点，运行容器化的应用和服务；

状态存储节点是分布容器集群的状态存储节点，引入分布式一致性k-v存储系统保存分布式容器集群框架的运行状态信息。

所述主节点、工作节点采用集群部署方式。

所述主节点包含分布式容器集群框架的核心管理组件，负责实现整个集群的资源管理、容器调度、授权验证、安全控制等管理功能，其中核心管理组件主要包含“交互服务组件”、“控制管理组件”、“调度组件”三个核心组件。

所述交互服务组件是连接其他所有服务组件的枢纽，提供了资源对象的唯一操作入口，接受并执行用户对集群管理系统的管理操作，并提供认证、授权、访问控制、API注册和发现机制，其他所有的组件都必须通过它提供的API来操作资源对象；所有集群资源对象的生命周期维护都是通过调用该组件提供的API Server的接口来完成；

所述控制管理组件是分布式容器集群内部的管理控制中心，主要目的是实现分布式容器集群的状态维护如故障检测和自动恢复工作，包含两个核心子模块：节点控制器和资源对象控制器，其中节点控制器负责计算工作节点的加入和退出，实现计算节点的扩容和缩容；资源对象控制器用于分布式容器集群资源对象的管理，实现应用的扩容、缩容功能。

所述调度组件是容器中的调度器，通过“交互服务组件”提供的接口监听待分配“容器组”任务列表，获取待调度“容器组”，然后根据一系列的预选策略和优选策略给各个工作节点打分，然后将“容器组”发送到得分最高的工作节点上。

所述工作节点部署在基于国产CPU和操作系统的物理主机上，在工作节点上运行的组件主要包含“节点管理组件”和“节点代理组件”，“节点管理组件”管理的最小运行单元是“容器组”，一个“容器组”代表集群中运行的一个进程，“容器组”封装着应用的一个或多个容器，存储独立的网络IP、管理容器如何运行的策略选项；

工作节点还运行容器运行环境；

所述节点管理组件主要负责工作节点的管理，通过与交互服务组件通讯，获取相应的事件，实现容器的启动、停止、删除操作；