一种基于容器的异构集群服务迁移中转系统及中转方法技术方案

本发明专利技术提供的是一种基于容器的异构集群服务迁移中转系统及中转方法。本发明专利技术在异构集群中部署服务中转节点，结合容器技术和进程迁移技术，通过异构集群中计算节点上的服务运行环境描述，在服务中转节点上生成服务运行环境容器镜像库。当集群中有节点要迁移服务时，直接将该服务迁移给服务迁移中转节点，服务迁移中转节点从服务运行环境库中选出具有该服务环境的容器镜像，并通过该容器镜像生成相应的容器，在容器中恢复该服务。当集群中通信负载较低时，服务中转节点再将该服务迁移至集群中其他具有该服务运行环境的节点中继续运行。这种中转机制将有效缩减服务迁移中选择可用节点的时间开销和部署备用节点的开销，增强服务迁移的连续性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及异构集群环境的服务迁移技术。
技术介绍
随着云计算的普及，云计算集群中部署服务的种类大幅增多，由于服务的架构不同，云计算集群正迅速转化为异构集群。异构集群中，随着节点数量的增加，单位时间内需要维护的节点和出现故障的节点的数量会随之增加。因此，节点维护以及节点出现故障时，通过服务迁移机制将需要迁移服务节点上的服务迁移至集群中其他节点上，对于保证服务连续性十分必要。目前，现有服务迁移中转机制主要针对同构集群,通过在集群中部署备用节点实现服务迁移。而在异构集群中，由于节点的环境存在差异，为每一类节点都部署备用节点将对集群资源造成极大的浪费。异构集群中，服务迁移主要包括进程迁移和虚拟机迁移，但均无法满足异构集群环境下服务迁移所需的高效性和快速反应能力。进程迁移复杂的迁移流程需要耗费大量时间在集群中寻找具有相同环境的节点，虚拟机迁移需要较大的系统开销。容器技术作为虚拟化技术的一种，因其较低的资源消耗而被认为是云计算实现的新方向。利用容器技术可以在较低系统开销的基础上在物理机上虚拟出大量的容器，而容器迁移技术可以实现较低开销的异构集群服务迁移。但是目前的容器迁移技术，如CRIU，在全程服务迁移时需要消耗时间来选择目的节点，同时容器粒度的服务迁移性能低于进程粒度的服务迁移。目前也没有基于容器技术的服务迁移中转机制。综上所述，异构集群服务迁移存在迁移响应时间长，迁移代价大等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能提高异构集群服务迁移效率的基于容器的异构集群服务迁移中转系统。本专利技术的目的还在于提供一种基于容器的异构集群服务迁移中转方法。本专利技术的基于容器的异构集群服务迁移中转系统包括境扫描模块、环境收集模块、容器管理模块、服务运行环境容器镜像库和服务迁移辅助模块，环境扫描模块和服务迁移辅助模块部署在计算节点上，环境收集模块、容器管理模块、服务运行环境容器镜像库和服务迁移辅助模块部署在服务中转节点上；环境扫描模块用于获取服务所在的服务运行环境信息，将服务运行环境信息进行规范化处理，表示成服务运行环境描述，并将服务运行环境描述发送给环境收集模块；环境收集模块接收各个节点发送来的服务运行环境描述，根据接收的服务运行环境描述生成服务运行环境描述集，将服务运行环境描述集发送给容器管理模块；服务运行环境描述集是异构集群中所有服务运行环境的规范化描述集合；容器管理模块通过服务运行环境描述集构建、管理服务运行环境容器镜像库，协调服务的中转迁移；服务运行环境容器镜像库负责存储用于中转的容器镜像，容器库中的容器镜像覆盖异构集群中所有的服务运行环境，容器镜像实例化一个或多个相应的容器，中转的服务在容器中恢复；服务迁移辅助模块进行服务迁移和服务恢复，服务迁移辅助模块通过给相应服务设置检查点文件来保存服务的运行状态，通过传输检查点文件实现服务迁移，并通过检查点文件恢复服务，使服务继续运行。所述服务运行环境描述主要包括服务所在环境的操作系统版本、内核版本、所需函数库、操作系统软件环境配置以及服务所需的辅助程序。本专利技术的基于容器的异构集群服务迁移中转方法包括服务运行环境容器镜像库的建库过程和服务中转迁移过程，所述服务运行环境容器镜像库的建库过程为：(1)在集群中部署服务迁移中转节点并行环境收集模块、容器管理模块、服务运行环境容器镜像库和服务迁移辅助模块；(2)运行在计算节点上的环境扫描模块收集本机环境下服务运行环境信息，经过规范化处理记录为服务运行环境描述r，并将服务运行环境描述r发送给集群中的服务迁移中转节点；(3)服务迁移中转节点上的环境收集模块对接收到的服务运行环境描述r进行汇总分类，将每一类服务运行环境描述记录为ri，生成服务运行环境描述集R，R＝{r0，r1...ri...本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于容器的异构集群服务迁移中转系统，包括境扫描模块、环境收集模块、容器管理模块、服务运行环境容器镜像库和服务迁移辅助模块，其特征是：环境扫描模块和服务迁移辅助模块部署在计算节点上，环境收集模块、容器管理模块、服务运行环境容器镜像库和服务迁移辅助模块部署在服务中转节点上；环境扫描模块用于获取服务所在的服务运行环境信息，将服务运行环境信息进行规范化处理，表示成服务运行环境描述，并将服务运行环境描述发送给环境收集模块；环境收集模块接收各个节点发送来的服务运行环境描述，根据接收的服务运行环境描述生成服务运行环境描述集，将服务运行环境描述集发送给容器管理模块；服务运行环境描述集是异构集群中所有服务运行环境的规范化描述集合；容器管理模块通过服务运行环境描述集构建、管理服务运行环境容器镜像库，协调服务的中转迁移；服务运行环境容器镜像库负责存储用于中转的容器镜像，容器库中的容器镜像覆盖异构集群中所有的服务运行环境，容器镜像实例化一个或多个相应的容器，中转的服务在容器中恢复；服务迁移辅助模块进行服务迁移和服务恢复，服务迁移辅助模块通过给相应服务设置检查点文件来保存服务的运行状态，通过传输检查点文件实现服务迁移，并通过检查点文件恢复服务，使服务继续运行。...

【技术特征摘要】
1.一种基于容器的异构集群服务迁移中转系统，包括境扫描模块、环境收集模块、容器管理模块、服务运行环境容器镜像库和服务迁移辅助模块，其特征是：环境扫描模块和服务迁移辅助模块部署在计算节点上，环境收集模块、容器管理模块、服务运行环境容器镜像库和服务迁移辅助模块部署在服务中转节点上；环境扫描模块用于获取服务所在的服务运行环境信息，将服务运行环境信息进行规范化处理，表示成服务运行环境描述，并将服务运行环境描述发送给环境收集模块；环境收集模块接收各个节点发送来的服务运行环境描述，根据接收的服务运行环境描述生成服务运行环境描述集，将服务运行环境描述集发送给容器管理模块；服务运行环境描述集是异构集群中所有服务运行环境的规范化描述集合；容器管理模块通过服务运行环境描述集构建、管理服务运行环境容器镜像库，协调服务的中转迁移；服务运行环境容器镜像库负责存储用于中转的容器镜像，容器库中的容器镜像覆盖异构集群中所有的服务运行环境，容器镜像实例化一个或多个相应的容器，中转的服务在容器中恢复；服务迁移辅助模块进行服务迁移和服务恢复，服务迁移辅助模块通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯光升，龚青泽，王慧强，吕宏武，郭方方，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23