CN105577779A - 一种容器化部署大企业私有云的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种容器化部署大企业私有云的方法和系统，设有一应用服务生命周期模型，所述的应用服务生命周期模型融合到容器的生命周期过程中，通过动态构建镜像实现对应用服务运行所需软件环境的封装和配置，所述的应用服务运行与容器中，通过对容器的控制实现对服务生命周期的控制。本发明将应用系统和服务部署到容器中运行,能够极大的加快部署速度,提高隔离性和安全性，降低资源的消耗，并且对于有状态的企业应用，能够对其进行配置和监控等运维工作。

Description

一种容器化部署大企业私有云的方法和系统

技术领域

本发明涉及一种云计算部署方法和系统，具体涉及容器化部署大企业私有云的方法和系统。

背景技术

云计算作为信息技术领域的一种创新模式，因其低成本、弹性、按需付费等特点引发了新一轮的商业模式变革，已经成为一种技术应用新常态。在互联网紧急浪潮席卷下，竞争激烈的市场和快速发展的业务也对云计算服务提出更高的要求，越来越多的企业需要面临应用数据从百万级、千万级甚至更多的变化，在这个过程中，需要有效配置云计算资源，既保障业务需要，同时又满足经济利益。PaaS是Platform-as-a-Service的缩写，意思是平台即服务。把服务平台作为一种服务提供的商业模式。而云计算时代相应的服务平台作为服务进行提供就成了PaaS（PlatformasaService）。PaaS平台是由不同的提供基础服务能力的服务和应用组合而成。这种组合是一种节约资源且实现资源最佳组合的平台。

然而，PaaS平台的发展一直处于尴尬的境地，既不如IaaS那样灵活和自由，又不如SaaS那样可以直接推向消费者。近几年，IaaS和SaaS各自发展，PaaS几乎裹足不前，究其原因，传统的PaaS平台存在诸多问题。传统的技术存在安全问题，因为并不能对很好地对应用程序和系统、以及应用程序之间进行很好的隔离。一些应用引擎为了解决这个问题，于是禁用了语言环境的很多功能，这种自废武功的行为使得PaaS成为鸡肋。同时，传统的PaaS平台还有性能问题，创建和销毁应用都需要很多的时间和资源。容器化技术是轻量级的虚拟机技术，近年来已经发展相对成熟和稳定，它采用虚拟机技术对资源进行隔离，显著的提升了性能，并且大大改进了部署应用的便捷性，更重要的是，不需要对语言功能进行限制。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种系统和方法，实现PaaS平台中部署大企业私有云服务,并部署到容器中来运行，在PaaS平台上，将应用系统和服务部署到容器中运行,能够极大的加快部署速度,提高隔离性和安全性，降低资源的消耗，并且对于有状态的企业应用，能够对其进行配置和监控等运维工作。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种容器化部署大企业私有云的方法，设有一应用服务生命周期模型，所述的应用服务生命周期模型融合到容器的生命周期过程中，通过动态构建镜像实现对应用服务运行所需软件环境的封装和配置，所述的应用服务运行与容器中，通过对容器的控制实现对服务生命周期的控制。

进一步，服务生命周期过程包括：创建过程、绑定过程、启动过程、更新过程、状态过程、监控过程、停止过程、解除绑定过程和销毁过程；

所述的创建过程为从软件或目录转化成为能够提供服务能力的过程，所述的创建过程包括配置文件生成，一些目录的创建，参数的初始化，环境变量的设置；

所述的绑定过程为将其它服务纳入到本系统中，共同组成一个整体对外提供服务的过程；所述的绑定过程包括获取被绑定一方的服务信息，并基于这些信息对自身系统进一步配置，进而可以使用这些服务；

所述的启动过程为开始对外提供服务的过程；所述的启动过程会启动一个或多个进程来提供服务；

所述的更新过程为对系统的配置进行改变以调整其服务行为的过程；所述的更新过程包括修改配置文件，系统的参数；

所述的状态过程为获取服务状态的过程；所述的状态过程一般检查服务状态，返回检查结果；

所述的停止过程为停止对外提供服务的过程；所述的停止过程一般会停止一个或多个进程；

所述的解除绑定过程为将本系统中的服务去除出去的过程；所述的解除绑定过程一般会修改系统的配置信息；

所述的销毁过程为去除自身提供服务的能力；所述的销毁过程包括删除配置文件，清除参数和还原环境变量。

进一步，容器生命周期过程包括：构建镜像过程、创建容器实例过程、启动容器过程、停止容器过程和删除容器过程；

所述的构建镜像过程为基于镜像元数据配置，创建容器镜像的过程；所述的构建镜像过程：包括镜像配置标识计算，镜像查询，生成镜像构建文件，构建镜像和上传镜像到镜像仓库；

所述的创建容器实例过程为生成镜像的容器实例的过程；所述的创建容器实例过程包括：下载镜像，配置数据卷，配置环境变量和创建容器；

所述的启动容器过程为容器实例由停止状态到运行状态的过程；

所述的停止容器过程为停止的容器实例运行的过程；

所述的删除容器过程为删除容器实例的过程。

进一步，通过对容器的控制实现对服务生命周期的控制，最终实现了对应用和服务的生命周期过程的控制；包括如下过程：

（1）容器的构建镜像过程会调用服务生命周期的创建和绑定过程；

（2）启动容器过会程默认调用服务生命周期的启动脚本；

（3）应用的更新、状态及监控过程通过容器访问的入口点完成；

（4）停止容器过程调用了服务生命周期的停止过程；

（5）删除容器过程调用了服务生命周期的解除绑定和删除过程。

进一步，容器生命周期过程覆盖了服务生命周期过程。

一种容器化部署大企业私有云的系统，其特征在于，包括：镜像仓库、镜像管理器、任务中心、容器控制器和生命周期控制器；

所述的镜像仓库用于存放基础镜像和系统运行过程中动态创建的镜像；

所述的镜像管理器用于根据所需环境和配置，构建镜像，上传到镜像仓库；

所述的任务中心用于根据任务的依赖关系调度任务的执行，查询任务的执行状态；

所述的容器控制器用于创建容器实例，控制容器的状态，对容器配置进行更新和监控；

所述的生命周期控制器用于应用服务的生命周期控制，对不同的控制请求，分解成任务列表，进而调度执行。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明实现PaaS平台中部署大企业私有云服务,并部署到容器中来运行。在PaaS平台上，将应用系统和服务部署到容器中运行,能够极大的加快部署速度,提高隔离性和安全性，降低资源的消耗，并且对于有状态的企业应用，能够对其进行配置和监控等运维工作。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明的服务、容器生命周期过程的关系示意框图；

图3为本发明的部署的过程示意框图；

图4为本发明的任务分发示意框图；

图5为本发明的构建镜像过程流程示意框图；

图6为本发明的创建容器实例过程示意框图；

图7为本发明的具体实施例示意框图一；

图8为本发明的具体实施例示意框图二。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1和2所示的，一种容器化部署大企业私有云的方法，设有一应用服务生命周期模型，所述的应用服务生命周期模型融合到容器的生命周期过程中，通过动态构建镜像实现对应用服务运行所需软件环境的封装和配置，所述的应用服务运行与容器中，通过对容器的控制实现对服务生命周期的控制。

一种容器化部署大企业私有云的系统，其特征在于，包括：镜像仓库、镜像管理器、任务中心、容器控制器和生命周期控制器；

所述的镜像仓库用于存放基础镜像和系统运行过程中动态创建的镜像；

所述的镜像管理器用于根据所需环境和配置，构建镜像，上传到镜像仓库；

所述的任务中心用于根据任务的依赖关系调度任务的执行，查询任务的执行状态；

所述的容器控制器用于创建容器实例，控制容器的状态，对容器配置进行更新和监控；

所述的生命周期控制器用于应用服务的生命周期控制，对不同的控制请求，分解成任务列表，进而调度执行。

服务在PaaS平台进行供应时，其生命周期各阶段过程在不断的转化。服务类型的开发者，依托于这样一些过程，实现与云平台的交互，最终完成对服务状态控制。这些过程包括：创建过程、绑定过程、启动过程、更新过程、状态过程、监控过程、停止过程、解除绑定过程和销毁过程；

所述的创建过程为从软件或目录转化成为能够提供服务能力的过程，所述的创建过程包括配置文件生成，一些目录的创建，参数的初始化，环境变量的设置；

所述的绑定过程为将其它服务纳入到本系统中，共同组成一个整体对外提供服务的过程；所述的绑定过程包括获取被绑定一方的服务信息，并基于这些信息对自身系统进一步配置，进而可以使用这些服务；

所述的启动过程为开始对外提供服务的过程；所述的启动过程会启动一个或多个进程来提供服务；

所述的更新过程为对系统的配置进行改变以调整其服务行为的过程；所述的更新过程包括修改配置文件，系统的参数；

所述的状态过程为获取服务状态的过程；所述的状态过程一般检查服务状态，返回检查结果；

所述的停止过程为停止对外提供服务的过程；所述的停止过程一般会停止一个或多个进程；

所述的解除绑定过程为将本系统中的服务去除出去的过程；所述的解除绑定过程一般会修改系统的配置信息；

所述的销毁过程为去除自身提供服务的能力；所述的销毁过程包括删除配置文件，清除参数和还原环境变量。

容器作为应用和服务的独立、隔离的空间，承载着计算工作，根据服务的生命周期，规划了容器的生命周期过程，为以下几个部分：构建镜像过程、创建容器实例过程、启动容器过程、停止容器过程和删除容器过程；

所述的构建镜像过程为基于镜像元数据配置，创建容器镜像的过程；所述的构建镜像过程：包括镜像配置标识计算，镜像查询，生成镜像构建文件，构建镜像和上传镜像到镜像仓库；

所述的创建容器实例过程为生成镜像的容器实例的过程；所述的创建容器实例过程包括：下载镜像，配置数据卷，配置环境变量和创建容器；

所述的启动容器过程为容器实例由停止状态到运行状态的过程；

所述的停止容器过程为停止的容器实例运行的过程；

所述的删除容器过程为删除容器实例的过程。

如图2所示的，通过对容器的控制实现对服务生命周期的控制，最终实现了对应用和服务的生命周期过程的控制，具体地如下：

（1）容器的构建镜像过程会调用服务生命周期的创建和绑定过程；

（2）启动容器过会程默认调用服务生命周期的启动脚本；

（3）应用的更新、状态及监控过程通过容器访问的入口点完成；

（4）停止容器过程调用了服务生命周期的停止过程；

（5）删除容器过程调用了服务生命周期的解除绑定和删除过程。

进一步，容器生命周期过程覆盖了服务生命周期过程。

如图3所示的部署的过程，从总体上看，便是根据应用配置，分解成不同的部署任务并执行，所有任务完成后发布应用。这些任务从类型上依次为构建镜像任务、创建容器任务和启动运行容器任务。镜像具有一次构建，多次使用的特点，即每次构建的镜像，都存放到镜像仓库中，可以被其它的部署过程重复使用。镜像与容器是一对多的关系。镜像构建成功后，便可以基于镜像创建容器实例。最后，将创建出的容器实例启动，完成应用的发布工作。

如图4所示的根据实例配置，分解成具体任务，即镜像构建任务，创建容器实例任务和启动容器实例任务。同一类型的镜像只需要构建一次，资源调度中心选择一个合适的节点，执行镜像构建任务。根据服务的节点分布情况，在对应节点执行容器实例创建任务和容器实例启动任务。任务之间有依赖关系，容器创建任务依赖对应的镜像构建任务，而容器实例启动任务则依赖对应的容器创建任务。

如图5所示的构建镜像过程流程图，为最大化的重用镜像，镜像根据软件及配置进行标识。对于需要部署的服务，根据元数据中定义的软件类型，以及用户的配置参数，进行摘要计算，并把计算结果保存为镜像的标识。根据此标识，在本地镜像系统中进行查找，如果找到，直接完成镜像构建工作。反之，如果找不到对应的镜像，则到远程镜像仓库中查找，如果还是没有找到，则表示需要构建此种类型的镜像。构建过程需要构建描述文件，描述文件包含该镜像需要安装的软件列表及其配置参数，生成镜像构建描述文件后，基于文件完成镜像构建并上传到镜像仓库中。

如图6所示的创建容器实例时需要容器的镜像，首先从镜像仓库将镜像下载到本地，镜像文件中包含了服务所需要的软件信息，并加入生命周期脚本对应的入口点。容器创建时，根据每个服务器的不同配置，将配置信息转化成属性文件，传递给容器实例，该属性配置文件用于框架于容器进行信息交换的承载体，同时还要发布容器实例的数据卷和端口信息，最后完成容器的创建过程。

对于有状态的企业应用，需要能够支持配置更新。生命周期控制器接收到配置更新的请求，解析出新的配置信息，将新的配置信息更新到容器对服务的配置属性文件中。进入到当前容器实例的空间中，运行入口点，传入更新命令。入口点命令最终调用了服务生命周期的更新脚本，完成服务配置修改。对于需要重启的配置修改，需要停止容器，并重新运行。

具体实施方式，以ERP系统为例，阐述本发明的其中一种应用场景。

如图7和8所示的，首先，部署一个混合集群，部署ERP应用，具有8个应用服务器(mw1...mw8)，一个数据库服务(db1)和负载均衡服务(lb1)。

然后，分配后拓扑结构如下图所示：其中，mw1为主节点，lb1分布在vm1上，mw1-mw3在vm2上，vm4-vm6在vm3上，db1在vm4上。

最后，根据应用配置主要信息，分解成13个任务，其中t1-t3并发执行；t4完成后，t6-t11并发执行。所有都完成后，t8执行。t4依赖t1，t2依赖t12，t13依赖t3。

在生产系统中，如果之前构建过WAS镜像，可以直接重用该镜像，即t1任务无需消耗资源，其它镜像同理。因此，在最理想情况下，无需创建镜像，而是直接下载仓库中现有的镜像创建容器实例并启动，极大的缩短了部署时间。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (6)

1.一种容器化部署大企业私有云的方法，其特征在于：设有一应用服务生命周期模型，所述的应用服务生命周期模型融合到容器的生命周期过程中，通过动态构建镜像实现对应用服务运行所需软件环境的封装和配置，所述的应用服务运行与容器中，通过对容器的控制实现对服务生命周期的控制。

2.根据权利要求1所述的一种容器化部署大企业私有云的方法，其特征在于：服务生命周期过程包括：创建过程、绑定过程、启动过程、更新过程、状态过程、监控过程、停止过程、解除绑定过程和销毁过程；

所述的创建过程为从软件或目录转化成为能够提供服务能力的过程，所述的创建过程包括配置文件生成，一些目录的创建，参数的初始化，环境变量的设置；

所述的绑定过程为将其它服务纳入到本系统中，共同组成一个整体对外提供服务的过程；所述的绑定过程包括获取被绑定一方的服务信息，并基于这些信息对自身系统进一步配置，进而可以使用这些服务；

所述的启动过程为开始对外提供服务的过程；所述的启动过程会启动一个或多个进程来提供服务；

所述的更新过程为对系统的配置进行改变以调整其服务行为的过程；所述的更新过程包括修改配置文件，系统的参数；

所述的状态过程为获取服务状态的过程；所述的状态过程一般检查服务状态，返回检查结果；

所述的停止过程为停止对外提供服务的过程；所述的停止过程一般会停止一个或多个进程；

所述的解除绑定过程为将本系统中的服务去除出去的过程；所述的解除绑定过程一般会修改系统的配置信息；

所述的销毁过程为去除自身提供服务的能力；所述的销毁过程包括删除配置文件，清除参数和还原环境变量。

3.根据权利要求1所述的一种容器化部署大企业私有云的方法，其特征在于：容器生命周期过程包括：构建镜像过程、创建容器实例过程、启动容器过程、停止容器过程和删除容器过程；

所述的构建镜像过程为基于镜像元数据配置，创建容器镜像的过程；所述的构建镜像过程：包括镜像配置标识计算，镜像查询，生成镜像构建文件，构建镜像和上传镜像到镜像仓库；

所述的创建容器实例过程为生成镜像的容器实例的过程；所述的创建容器实例过程包括：下载镜像，配置数据卷，配置环境变量和创建容器；

所述的启动容器过程为容器实例由停止状态到运行状态的过程；

所述的停止容器过程为停止的容器实例运行的过程；

所述的删除容器过程为删除容器实例的过程。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种容器化部署大企业私有云的方法，其特征在于：通过对容器的控制实现对服务生命周期的控制，最终实现了对应用和服务的生命周期过程的控制；包括如下过程：

（1）容器的构建镜像过程会调用服务生命周期的创建和绑定过程；

（2）启动容器过会程默认调用服务生命周期的启动脚本；

（3）应用的更新、状态及监控过程通过容器访问的入口点完成；

（4）停止容器过程调用了服务生命周期的停止过程；

（5）删除容器过程调用了服务生命周期的解除绑定和删除过程。

5.根据权利要4所述的一种容器化部署大企业私有云的方法，其特征在于：容器生命周期过程覆盖了服务生命周期过程。

6.一种容器化部署大企业私有云的系统，其特征在于，包括：镜像仓库、镜像管理器、任务中心、容器控制器和生命周期控制器；

所述的镜像仓库用于存放基础镜像和系统运行过程中动态创建的镜像；

所述的镜像管理器用于根据所需环境和配置，构建镜像，上传到镜像仓库；

所述的任务中心用于根据任务的依赖关系调度任务的执行，查询任务的执行状态；

所述的容器控制器用于创建容器实例，控制容器的状态，对容器配置进行更新和监控；

所述的生命周期控制器用于应用服务的生命周期控制，对不同的控制请求，分解成任务列表，进而调度执行。