CN106445515A - 一种基于容器的PaaS云的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于容器的PaaS云的实现方法，包括保存所有容器的配置信息，提供部署，部署策略保证同一个APP下的多个容器分散在不同的主机上，对主机和容器进行管理，一个物理集群下对应多个项目等，从而达到实现将容器引入云计算基础资源交付来提供PaaS层服务，从而减少传统PaaS产品采用虚拟机方式造成的资源浪费，同时可以加快部署效率、减少用户的开发测试周期，是基于进程容器的轻量级VM解决方案，实现了一种应用程序级别的资源隔离及配额，相比传统云基础架构系统的实现方式，基于容器的云服务系统具有更低的总体拥有成本，更加稳定可靠，资源使用率更高，进一步提升了虚拟化效能，提升资源利用率，加快企业devops进程，为应用提供快速有效支撑服务。

Description

一种基于容器的PaaS云的实现方法

技术领域

本发明涉及计算机应用技术领域，尤其涉及一种基于容器的PaaS云的实现方法。

背景技术

请参见图1，图1为现有的基于虚拟机的PaaS云的结构示意图，现有的基于虚拟机的PaaS解决方案均是基于虚拟机方式，通过制作虚拟机镜像打包中间件、运行环境等开发测试工具，从此层硬件到上层应用，每一个应用的发布均依赖一个虚拟机操作系统内核，这种方式将应用之间的隔离做到足够安全，但是在大量同构的环境里，大量重复存在的操作系统内核会占用大量的资源，导致资源利用效率低，运维部署不便，迁移成本高，空间占用大、启动慢、管理复杂等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于容器的PaaS云的实现方法。

本发明的目的在于提供一种基于容器的PaaS云的实现方法，包括：

保存所有容器的配置信息，提供部署；

部署策略保证同一个APP下的多个容器分散在不同的主机上；

对主机和容器进行管理，一个物理集群下对应多个项目，多种app组成一个stack，一个app对应多个instance，每一个instance对应一个容器。

其中，所述保存所有容器的配置信息的过程，包括：

通过etcd，保存所有容器的配置信息。

其中，所述配置信息包括:内存、名称、业务描述、镜像、容器数量、export端口、环境变量。

其中，所述提供部署的过程，包括：

删除容器、查看容器、添加主机集群，将App部署在不同的主机集群中。

其中，所述部署策略保证同一个APP下的多个容器分散在不同的主机上的过程，包括：

部署策略保证同一个APP下的多个容器分散在不同的主机上，一个主机适量部署相应数量的容器。

其中，所述一个主机适量部署相应数量的容器的过程，包括：

根据机剩余可分配容器内存的机制，一个主机适量部署相应数量的容器。

其中，所述对主机和容器进行管理，一个物理集群下对应多个项目，多种app组成一个stack，一个app对应多个instance，每一个instance对应一个容器的过程，包括：

对主机和容器进行管理，根据cluster->project->stack->APP->instance的机制，一个物理集群下对应多个项目，多种app组成一个stack，一个app对应多个instance，每一个instance对应一个容器。

本发明基于容器的PaaS云的实现方法，首先通过etcd保存所有容器的配置信息，提供基本的部署，包括删除容器、查看容器、添加主机集群等功能，可以将App部署在不同的主机集群中；接着部署策略保证同一个APP下的多个容器尽量分散在不同的主机上，防止主机宕机，造成服务不可用，同时根据主机剩余可分配容器内存的机制、概念，保证一个主机不会过量部署容器，一个主机适量部署相应数量的容器；然后对主机和容器进行管理，根据cluster->project->stack->APP->instance的机制、概念，一个物理集群下对应多个项目，多种app组成一个stack，一个app对应多个instance，每个instance都对应一个容器，从而达到实现将容器引入云计算基础资源交付来提供PaaS层服务，从而减少传统PaaS产品采用虚拟机方式造成的资源浪费，同时可以加快部署效率、减少用户的开发测试周期，是基于进程容器的轻量级VM解决方案，实现了一种应用程序级别的资源隔离及配额，相比传统云基础架构系统的实现方式，基于容器的云服务系统具有更低的总体拥有成本，更加稳定可靠，资源使用率更高，进一步提升了虚拟化效能，提升资源利用率，加快企业devops进程，为应用提供快速有效支撑服务。

附图说明

图1，为现有的基于虚拟机的PaaS云的结构示意图；

图2，为本发明基于容器的PaaS云的结构示意图；

图3，为采用NameSpace来实现资源隔离的方式的示意图；

图4，为本发明一个JVM进程对应一个容器Cgroup层级的示意图；

图5，为本发明基于容器的PaaS云的实现方法的示意图；

图6，为本发明对主机和容器进行管理的示意图；

图7，为本发明容器、镜像、仓库的关系示意图；

图8，为本发明容器与镜像的关系示意图；

图9，为本发明仓库注册服务的示意图；

图10，为本发明基于容器的PaaS云的业务流程示意图。

具体实施方式

本发明提供一种基于容器的PaaS云的实现方法，应用于计算机应用技术领域，本发明基于容器的PaaS云的实现方法首先通过etcd保存所有容器的配置信息，提供基本的部署，包括删除容器、查看容器、添加主机集群等功能，可以将App部署在不同的主机集群中；接着部署策略保证同一个APP下的多个容器尽量分散在不同的主机上，防止主机宕机，造成服务不可用，同时根据主机剩余可分配容器内存的机制、概念，保证一个主机不会过量部署容器，一个主机适量部署相应数量的容器；然后对主机和容器进行管理，根据cluster->project->stack->APP->instance的机制、概念，一个物理集群下对应多个项目，多种app组成一个stack，一个app对应多个instance，每个instance都对应一个容器，从而达到实现将容器引入云计算基础资源交付来提供PaaS层服务，从而减少传统PaaS产品采用虚拟机方式造成的资源浪费，同时可以加快部署效率、减少用户的开发测试周期，是基于进程容器的轻量级VM解决方案，实现了一种应用程序级别的资源隔离及配额，相比传统云基础架构系统的实现方式，基于容器的云服务系统具有更低的总体拥有成本，更加稳定可靠，资源使用率更高，进一步提升了虚拟化效能，提升资源利用率，加快企业devops进程，为应用提供快速有效支撑服务。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种基于容器的PaaS云的实现方法。

请参见图2，图2为本发明基于容器的PaaS云的结构示意图，当用户关注的是中间件、开发测试环境而不在乎下面是什么操作系统的时候，至于是不是虚拟机也就不再重要了，开发人员的主要工作是应用程序的编码、构建、测试和发布，涉及应用程序和运行时平台这两层，而运维人员的工作则涉及从硬件、操作系统到运行时平台的安装、配置、运行监控、升级和优化等工作，容器提供了一种运行时环境,隔离了上层应用于下层操作系统和硬件的关联,使得术业有专攻，本发明基于容器的PaaS服务使得开发测试的devops得以轻松实现。

请参见图3，图3为采用NameSpace来实现资源隔离的方式的示意图，本发明容器依赖于linux的NameSpace来实现资源隔离，包括：

一、UTS:主机名隔离；

二、IPC:进程间通信隔离；

三、PID：进程树隔离；

四、NS:挂载点隔离；

五、NET:网络接入，包括接口的隔离；

六、USER:将本地的虚拟user-id映射到真实的user-id。

请参见图4，图4为本发明一个JVM进程对应一个容器Cgroup层级的示意图，本发明容器依赖linux的CGroup来做到使用上的限额；CGroup技术可以被用来在操作系统底层限制物理资源，起到Container的作用；每一个JVM进程对应一个容器Cgroup层级，通过CGroup提供的各类子系统，可以对每一个JVM进程对应的线程级别进行物理限制，这些限制包括CPU、内存等等许多种类的资源，包括：

一、Resource limitation:限制资源使用，比如内存使用上限以及文件系统的缓存限制；

二、Prioritization:优先级控制，比如：CPU利用和磁盘IO吞吐；

三、Accounting:一些审计或一些统计，主要目的是为了计费；

四、Control:挂起进程，恢复执行进程。

本发明容器依赖Union文件系统实现文件存储，功能类似diff命令，通过分层的方式记录文件的累积变化情况。例如tomcat，oracle,weblogic镜像都可以共享同一个Linux基础镜像，每一个镜像保存的只是在基础镜像上他们修改的部分，容器的镜像可以非常多，但是每个都很小，而且加载启动非常快。

请参见图5，图5为本发明基于容器的PaaS云的实现方法的示意图，本发明基于容器的PaaS云的实现方法，包括：

步骤一，通过etcd保存所有容器的配置信息，该配置信息包括:内存、名称、业务描述、镜像、容器数量、export端口、环境变量等等，提供基本的部署，包括删除容器、查看容器、添加主机集群等功能，可以将App部署在不同的主机集群中；

步骤二，部署策略保证同一个APP下的多个容器尽量分散在不同的主机上，防止主机宕机，造成服务不可用。同时根据主机剩余可分配容器内存的机制、概念，保证一个主机不会过量部署容器，一个主机适量部署相应数量的容器；

步骤三，请参见图6，图6为本发明对主机和容器进行管理的示意图，本发明对主机和容器进行管理，根据cluster->project->stack->APP->instance的机制、概念，一个物理集群下对应多个项目，多种app组成一个stack，一个app对应多个instance，每个instance都对应一个容器。

请参见图7、图8和图9，图7为本发明容器、镜像、仓库的关系示意图，图8为本发明容器与镜像的关系示意图，图9为本发明仓库注册服务的示意图，镜像就是一个只读的模板，例如：一个镜像可以包含一个完整的ubuntu操作系统环境，里面仅安装了Apache或用户需要的其它应用程序；镜像可以用来创建容器，容器来运行应用，容器是从镜像创建的运行实例，它可以被启动、开始、停止、删除；每个容器都是相互隔离的、保证安全的平台；可以把容器看做是一个简易版的Linux环境，包括root用户权限、进程空间、用户空间和网络空间等，和运行在其中的应用程序；仓库是集中存放镜像文件的场所，仓库分为公开仓库(Public)和私有仓库(Private)两种形式。

请参见图10，图10为本发明基于容器的PaaS云的业务流程示意图，本发明基于容器的PaaS云的业务流程，包括：

一、创建镜像；

二、创建容器；

三、在需要时暴露端口，创造卷；

四、通过链接将几个容器连接在一起；

五、创建网桥自行组网。

云计算从2008年开始进入公众视野，到亚马逊与微软于近期获得1亿美元的美国联邦管理局云计算合同，云计算整整走过了7年，7年间，以第一代云计算技术为基础的移动计算、社交网络、大数据等新信息技术在全球商业领域掀起了一场新商业运动，这场商业运动创造出以消费者和用户为核心的个性化商业模式。从2015开始席卷云计算领域的容器技术风潮，恰恰就是推动企业走近消费者和用户的一大步。

本发明基于容器的PaaS云的实现方法首先通过etcd保存所有容器的配置信息，提供基本的部署，包括删除容器、查看容器、添加主机集群等功能，可以将App部署在不同的主机集群中；接着部署策略保证同一个APP下的多个容器尽量分散在不同的主机上，防止主机宕机，造成服务不可用，同时根据主机剩余可分配容器内存的机制、概念，保证一个主机不会过量部署容器，一个主机适量部署相应数量的容器；然后对主机和容器进行管理，根据cluster->project->stack->APP->instance的机制、概念，一个物理集群下对应多个项目，多种app组成一个stack，一个app对应多个instance，每个instance都对应一个容器，从而达到实现将容器引入云计算基础资源交付来提供PaaS层服务，从而减少传统PaaS产品采用虚拟机方式造成的资源浪费，同时可以加快部署效率、减少用户的开发测试周期，是基于进程容器的轻量级VM解决方案，实现了一种应用程序级别的资源隔离及配额，相比传统云基础架构系统的实现方式，基于容器的云服务系统具有更低的总体拥有成本，更加稳定可靠，资源使用率更高，进一步提升了虚拟化效能，提升资源利用率，加快企业devops进程，为应用提供快速有效支撑服务。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包含”、“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系统要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个、、、、、、”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品、设备或者装置中还存在另外的相同要素。

对于本发明基于容器的PaaS云的实现方法，实现的形式是多种多样的。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于容器的PaaS云的实现方法，其特征在于，包括：

保存所有容器的配置信息，提供部署；

部署策略保证同一个APP下的多个容器分散在不同的主机上；

对主机和容器进行管理，一个物理集群下对应多个项目，多种app组成一个stack，一个app对应多个instance，每一个instance对应一个容器。

2.如权利要求1所述的基于容器的PaaS云的实现方法，其特征在于，所述保存所有容器的配置信息的过程，包括：

通过etcd，保存所有容器的配置信息。

3.如权利要求2所述的基于容器的PaaS云的实现方法，其特征在于，所述配置信息包括:内存、名称、业务描述、镜像、容器数量、export端口、环境变量。

4.如权利要求3所述的基于容器的PaaS云的实现方法，其特征在于，所述提供部署的过程，包括：

删除容器、查看容器、添加主机集群，将App部署在不同的主机集群中。

5.如权利要求4所述的基于容器的PaaS云的实现方法，其特征在于，所述部署策略保证同一个APP下的多个容器分散在不同的主机上的过程，包括：

部署策略保证同一个APP下的多个容器分散在不同的主机上，一个主机适量部署相应数量的容器。

6.如权利要求5所述的基于容器的PaaS云的实现方法，其特征在于，所述一个主机适量部署相应数量的容器的过程，包括：

根据机剩余可分配容器内存的机制，一个主机适量部署相应数量的容器。

7.如权利要求6所述的基于容器的PaaS云的实现方法，其特征在于，所述对主机和容器进行管理，一个物理集群下对应多个项目，多种app组成一个stack，一个app对应多个instance，每一个instance对应一个容器的过程，包括：

对主机和容器进行管理，根据cluster->project->stack->APP->instance的机制，一个物理集群下对应多个项目，多种app组成一个stack，一个app对应多个instance，每一个instance对应一个容器。