[发明专利]一种容器在线迁移方法

权利要求书

1.一种容器在线迁移方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)采集迁移源端和迁移目的端的资源使用情况；

(2)根据迁移源端和迁移目的端的资源使用情况制定迁移规则；步骤(2)中迁移规则包括：迁移源端和迁移目的端地址、容器迁移的资源使用上限、容器迁移采用的数据拷贝策略、容器迁移的冗余删除策略、容器迁移的磁盘/内存缓存策略和容器迁移路径；

(3)将迁移规则发送至迁移控制端；

(4)迁移控制端将迁移规则应用到容器迁移的路径上；步骤(4)具体包括：

从迁移规则中读取出迁移源端和迁移目的端的地址，建立源端与目的端的网络连接；

从迁移规则中读取迁移源端和迁移目的端的资源使用上限，分别在迁移源端和迁移目的端启动CRIU容器进程，并设置CRIU容器进程的资源使用上限；

从迁移规则中读取冗余删除策略，若有冗余删除策略，则以容器的方式在迁移源端启动冗余删除部分，在迁移目的端启动冗余恢复部分，设置冗余删除/恢复容器的资源使用上限；

连接迁移源端的CRIU容器和冗余删除容器，连接迁移目的端的冗余恢复容器和CRIU容器；

连接迁移源端的冗余删除容器和迁移源端的迁移地址，连接迁移目的端的冗余恢复容器和迁移目的端的迁移地址，从而构成一条迁移路径；

从迁移规则中读取出数据拷贝策略，设置CRIU容器的数据拷贝策略；

从迁移规则中读取出磁盘/内存缓存策略，设置冗余删除/恢复容器迁移数据时的磁盘/内存缓存策略；

(5)利用CRIU和部署的迁移规则执行容器迁移；

所述步骤(5)中执行容器迁移时容器迁移数据依据迁移规则经过CRIU快照部分，冗余删除容器，网络中传输，冗余恢复容器和CRIU恢复部分，完成迁移数据的流动；

其中，(a)在CRIU对迁移进程进行快照之前：控制器给CRIU限制内存资源，处理器资源使用上限；

(b)CRIU执行快照完，在迁移之前：CRIU需要按照控制器制定的冗余删除策略和资源使用限制，利用处理器资源和内存资源进行冗余删除，经过冗余删除阶段后，迁移的数据存在冗余删除过，或未冗余删除过两类数据，数据平面提供元数据结构标记数据的形式，提前传输到目的端以确保在目的端数据正确地分类恢复，接着CRIU根据控制器限定的网络带宽将数据通过网络传输到目的端，如网络带宽不足以传输内存页数据，根据迁移规则将部分迁移数据缓存在源端的内存/硬盘中，推迟传输；

(c)CRIU迁移数据到达目的端：CRIU首先恢复迁移进程的进程状态，然后根据先前的元数据信息恢复内存数据；内存数据的数据平面是可控制的，迁移过来的数据先选择存入硬盘或内存，然后根据指定的规则从硬盘或内存中按内存页一页一页恢复或者并行多页同时恢复，另外结合共享内存的特性，子进程用父进程的内存页数据进行数据恢复。

2.根据权利要求1所述的一种容器在线迁移方法，其特征在于，所述步骤(1)中资源具体包括迁移源端和迁移目的端的处理器资源，内存资源和网络带宽资源。

3.根据权利要求1所述的一种容器在线迁移方法，其特征在于，所述资源使用上限包括资源使用率的上限和资源使用时间的上限。

4.根据权利要求1所述的一种容器在线迁移方法，其特征在于，所述容器迁移路径包括路径中是否采用磁盘/内存缓存数据、有无压缩/加密阶段和具体压缩/加密算法；

所述数据拷贝策略包括数据预拷贝和数据后拷贝。

5.根据权利要求1所述的一种容器在线迁移方法，其特征在于，所述步骤(3)中首先与迁移控制端建立网络通信连接，再将迁移规则发送给容器迁移控制端。

6.根据权利要求1所述的一种容器在线迁移方法，其特征在于，所述迁移源端与迁移目的端通过Cgroup技术限制CRIU容器进程资源使用上限。

7.根据权利要求1所述的一种容器在线迁移方法，其特征在于，所述迁移数据流动过程中，若资源占用时间小于资源使用时间的上限，则在资源占用结束后立即释放资源；若资源占用时间大于资源使用时间的上限，则在资源的使用时间耗尽时停止资源的使用并释放资源。