CN107704310B

CN107704310B - 一种实现容器集群管理的方法、装置和设备

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Publication number: CN107704310B
Application number: CN201710891126.6A
Authority: CN
Inventors: 冯瑞鹏
Original assignee: Zhengzhou Yunhai Information Technology Co Ltd
Current assignee: Zhengzhou Yunhai Information Technology Co Ltd
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2021-06-29
Anticipated expiration: 2037-09-27
Also published as: CN107704310A

Abstract

本发明公开了一种实现容器集群管理的方法，包括根据接收的请求指令确定操作内容，根据所述操作内容确定基本操作单元；获取并保存各节点信息及各节点对应的容器信息；根据所述各节点信息及各节点对应的容器信息，获取各节点的负载信息；根据所述各节点的负载信息确定非忙碌节点；将所述基本操作单元通过应用程序接口发送至所述非忙碌节点及对应的容器。该方法能够对容器集群进行抽象管理，实现集群的负载均衡，灵活调度等特性；本发明还公开了一种实现容器集群管理的装置、设备及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

Description

一种实现容器集群管理的方法、装置和设备

技术领域

本发明涉及容器领域，特别是涉及一种实现容器集群管理的方法，还涉及一种实现容器集群管理的装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

现今云计算迅猛发展，虚拟化技术作为其中的一项核心技术，也在不停的发展演进。虚拟化技术能够保证云计算平台高度的灵活性和可靠性，较大的提升云计算平台的硬件资源利用率。虚拟化技术能够确保各虚拟化环境系统资源相对独立，然而这种策略会造成不同虚拟机内的应用程序间相互操作相对困难。

容器作为一种轻量级的虚拟化技术，既隔离了进程和资源，实现了对计算资源精确和高效的控制；同时又完美解决了程序独立性和资源共享的问题。对于云计算和数据中心来说，资源调度是其中的关键问题。容器的集群管理实现方法，能够实现容器集群的分配管理，但是无法做到资源的有效动态分配管理，实现系统资源的负载均衡、弹性扩容、冗余控制，从而也无法做到容器集群管理便捷性的提升，有以及系统资源管理效率的提升。

因此，如何对容器集群进行抽象管理，实现集群的负载均衡，灵活调度等特性，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现容器集群管理的方法，该方法能够对容器集群进行抽象管理，实现集群的负载均衡，灵活调度等特性；本发明的另一目的是提供一种实现容器集群管理的装置、设备及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

为解决上述技术问题，本发明提供一种实现容器集群管理的方法，包括：

根据接收的请求指令确定操作内容，根据所述操作内容确定基本操作单元；

获取并保存各节点信息及各节点对应的容器信息；

根据所述各节点信息及各节点对应的容器信息，获取各节点的负载信息；

根据所述各节点的负载信息确定非忙碌节点；

将所述基本操作单元通过应用程序接口发送至所述非忙碌节点及对应的容器。

优选的，所述根据接收的请求指令确定操作内容，根据所述操作内容确定基本操作单元之前还包括：

控制所述各节点建立并保存基本操作单元；其中，所述基本操作单元保存于高可用键值存储系统。

优选的，所述获取并保存各节点信息及各节点对应的容器信息包括：

通过定时器定期获取各节点信息及各节点对应的容器信息；

将所述各节点信息及各节点对应的容器信息保存至所述高可用键值存储系统。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种实现容器集群管理的装置，包括：

第一确定单元，用于根据接收的请求指令确定操作内容，根据所述操作内容确定基本操作单元；

保存单元，用于获取并保存各节点信息及各节点对应的容器信息；

获取单元，用于根据所述各节点信息及各节点对应的容器信息获取各节点的负载信息；

第二确定单元，用于根据所述各节点的负载信息确定非忙碌节点；

发送单元，用于将所述基本操作单元通过应用程序接口发送至所述非忙碌节点及对应的容器。

优选的，所述确定单元之前还包括：

控制单元，用于控制所述各节点建立并保存基本操作单元；其中，所述基本操作单元保存于高可用键值存储系统。

优选的，所述保存单元包括：

获取子单元，用于通过定时器定期获取所述各节点信息及各节点对应的容器信息；

保存子单元，用于将所述各节点信息及各节点对应的容器信息保存至所述高可用键值存储系统。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种实现容器集群管理的设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述任一种实现容器集群管理的方法的步骤。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种实现容器集群管理的方法的步骤。

本发明所提供的一种实现容器集群管理的方法，包括根据接收的请求指令确定操作内容，根据所述操作内容确定基本操作单元；获取并保存各节点信息及各节点对应的容器信息；根据所述各节点信息及各节点对应的容器信息，获取各节点的负载信息；根据所述各节点的负载信息确定非忙碌节点；将所述基本操作单元通过应用程序接口发送至所述非忙碌节点及对应的容器。

可见，本方法能够实现对容器集群进行抽象管理，在容器之上，抽象出基本操作单元，根据获取的各个节点的负载信息确定出各个节点的负载信息，根据负载信息可以确定非忙碌节点，然后将基本操作单元发送给非忙碌节点执行命令，避免了由于节点处于工作状态又接收到下一命令时，需要等待上一命令执行完毕才能执行本命令而导致的负载不均衡以及集群管理的效率低下，有效的实现了资源的动态管理，保证了集群的负载均衡、弹性扩容、冗余控制，有效的提升了容器集群管理的便捷性和效率。

本发明还提供了一种实现容器集群管理的装置、设备及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种实现容器集群管理的方法的流程示意图；

图2为本发明提供的一种实现容器集群管理的装置的示意图；

图3为本发明提供的一种实现容器集群管理的设备的示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种实现容器集群管理的方法，该方法能够对容器集群进行抽象管理，实现集群的负载均衡，灵活调度等特性；本发明的另一核心是提供一种实现容器集群管理的装置、设备及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明提供的一种实现容器集群管理的方法的流程示意图，该方法可以包括：

S101：根据接收的请求指令确定操作内容，根据操作内容确定基本操作单元；

具体的，主站接收来自上层应用的请求指令，请求指令中包含有相关信息，可以用以确定对应的操作内容，操作类型等信息，根据操作内容就可以确定执行操作时所需要的基本操作单元。其中，上层应用可以为配置终端，配置终端接收用户录入的命令行输入，根据命令行输入向主站发起请求指令，例如http请求等，主站就可以对接收到的请求指令进行处理。其中，基本操作单元中包含有执行对应操作，实现对应功能等所需要的共享信息，例如共享数据，共享代码以及共享参数等。

优选的，在主站接收请求之前，控制各节点建立并保存基本操作单元；其中，基本操作单元保存于高可用键值存储系统。

具体的，由于主站在实现一些向量、链表等结构时会编写相关程序代码，这些代码都比较相似，只是为了适应不同数据的变化而有些细节上的不同，或者在执行一些相同类型的操作时，所需要的参数是固定的，此时，就可以将相同的代码或相同的参数等整合至基本操作单元中以形成共享信息，在执行操作时就可以直接通过对应的应用程序接口调用这些共享信息，以实现相关功能。其中，为基本操作单元执行特定的操作可以由主站控制各个节点来实现，各个节点可以建立基本操作单元，并将建立的基本操作单元同步至存储端，在本申请使用的是高可用键值存储系统来存储基本操作单元。

进一步，由于基本操作单元是虚拟的，主站在可以控制各个节点创建基本操作单元的情况下，当然还可以控制各个节点将创建的基本操作单元删除。例如，在无需频繁使用共享信息，或高可用键值存储系统中存储共享信息过多等情况下，删除基本操作单元。主站也可以控制各个节点为基本操作单元设置容器参数，例如设置容器环境变量；还可以控制各个节点对容器执行具体操作，例如创建、删除、启动以及开启容器，为容器绑定卷、端口，在容器中执行命令等，以便于相关功能的实现。

S102：获取并保存各节点信息及各节点对应的容器信息；

具体的，主站可以获取各个节点的相关信息，例如节点以及各个节点对应的容器，对应的基本操作单元等一系列相关信息，并将获得的信息保存至存储端。其中,主站在获取各个节点的相关信息时，可以通过定时的方式获取信息，也可以是在主站每次接收到请求指令时，自动获取信息，未接收到请求指令时，则无需自动获取，以保证主站获取的信息的实时性和准确性，在此，主站获取各个节点的相关信息的时间和方式不做限定。进一步，主站获取各个节点的相关信息可以通过调用相关的应用程序接口来实现。

优选的，通过定时器定期获取各节点信息及各节点对应的容器信息；将所述各节点信息及各节点对应的容器信息保存至所述高可用键值存储系统。

具体的，由于各个节点的工作状态是不断变化的，节点在接收到操作指令后会执行对应的操作而处于负载状态，指令完成后则会恢复为空载状态，所以单纯的只获取一次信息就可能会出现信息不准确的问题。为避免由于信息不准确而导致工作效率地下的问题，可以定期获取节点的相关信息，并将获得的信息保存至存储端，同样的，在本申请中，将信息保存在高可用键值存储系统。其中，定期获取节点的相关信息可以通过定义定时器实现，例如，时间间隔可以设置为1分钟，具体的，通过定时器定期获取各个节点以及各个节点对应的容器、对应的基本操作单元等信息，将获得的信息保存至高可用键值存储系统中，1分钟后，重新获取上述信息，同时刷新高可用键值存储系统中的信息，保证获取的信息的实时性。

S103：根据各节点信息及各节点对应的容器信息，获取各节点的负载信息；

具体的，主站可以通过获取的各个节点相关信息来判断各个节点的工作情况，即获得各个节点的负载信息，例如某个节点处于重负载状态或轻负载状态或空载状态等。其中，判断节点的负载信息可以通过设置阈值的方式实现。具体的，对各个节点设置负载阈值，当获取的节点阈值大于负载阈值时，则说明这个节点处于重负载状态；当小于负载阈值时，则处于轻负载状态；如果获取的阈值为零，则可以说明节点处于空载状态。

S104：根据各节点的负载信息确定非忙碌节点；

S105：将基本操作单元通过应用程序接口发送至非忙碌节点及对应的容器。

具体的，根据各个节点的负载信息确定非忙碌节点，此处可以将处于轻负载状态和空载状态的节点统称为非忙碌节点，处于重负载状态的节点称为忙碌节点。如果一个节点为忙碌节点，则说明此节点处于正在执行请求指令的状态，若此时再接收到一条请求指令，则需要等待此节点执行完毕，才能再次执行下一个请求指令。因此，可以将基本操作单元发送至处于轻负载状态或空载状态的节点，即非忙碌节点来执行请求指令，而无需等待忙碌节点操作完毕。进一步，还可以将基本操作单元发送至非忙碌节点对应的容器中。需要说明的是，非忙碌节点的个数并不一定，可能为一个，也可能为多个，若为多个，则任意选取其中一个非忙碌节点进行发送即可。其中，发送基本操作单元可以通过对应的应用程序接口来实现。

本发明所提供的一种实现容器集群管理的方法，在容器之上，抽象出基本操作单元，能够实现对容器集群进行抽象管理，避免了由于节点处于工作状态又接收到下一请求指令时，需要等待上一请求指令执行完毕才能执行下一请求指令而导致的负载不均衡以及集群管理的效率低下，有效的实现了资源的动态管理，保证了集群的负载均衡、弹性扩容、冗余控制，有效的提升了容器集群管理的便捷性和效率。

请参考图2，图2为本发明提供的一种实现容器集群管理的装置的示意图，该装置包括：

第一确定单元1，用于根据接收的请求指令确定操作内容，根据操作内容确定基本操作单元；

保存单元2，用于获取并保存各节点信息及各节点对应的容器信息；

获取单元3，用于根据各节点信息及各节点对应的容器信息获取各节点的负载信息；

第二确定单元4，用于根据各节点的负载信息确定非忙碌节点；

发送单元5，用于将基本操作单元通过应用程序接口发送至非忙碌节点及对应的容器。

作为一种优选实施例，确定单元之前还包括：

控制单元，用于控制各节点建立并保存基本操作单元；其中，基本操作单元保存于高可用键值存储系统。

作为一种优选实施例，保存单元包括：

获取子单元，用于通过定时器定期获取各节点信息及各节点对应的容器信息；

保存子单元，用于将各节点信息及各节点对应的容器信息保存至高可用键值存储系统。

对于本发明提供的装置的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不做赘述。

请参考图3，图3为本发明提供的一种实现容器集群管理的示意图，该设备包括：

存储器10，用于存储计算机程序；

处理器20，用于执行计算机程序时实现如下步骤：

根据接收的请求指令确定操作内容，根据操作内容确定基本操作单元；获取并保存各节点信息及各节点对应的容器信息；根据各节点信息及各节点对应的容器信息，获取各节点的负载信息；根据各节点的负载信息确定非忙碌节点；将基本操作单元通过应用程序接口发送至非忙碌节点及对应的容器。

对于本发明提供的设备的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不做赘述。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：

对于本发明提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不做赘述。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的实现容器集群管理的方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种实现容器集群管理的方法，其特征在于，包括：

根据接收的请求指令确定操作内容，根据所述操作内容确定基本操作单元；其中，所述基本操作单元包含有实现对应功能所需的共享信息；

获取并保存各节点信息及各节点对应的容器信息；

根据所述各节点的负载信息确定非忙碌节点；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据接收的请求指令确定操作内容，根据所述操作内容确定基本操作单元之前还包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取并保存各节点信息及各节点对应的容器信息包括：

通过定时器定期获取各节点信息及各节点对应的容器信息；

4.一种实现集群管理的装置，其特征在于，包括：

第一确定单元，用于根据接收的请求指令确定操作内容，根据所述操作内容确定基本操作单元；其中，所述基本操作单元包含有实现对应功能所需的共享信息；

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述确定单元之前还包括：

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述保存单元包括：

7.一种实现容器集群管理的设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3任一项所述实现容器集群管理方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述实现容器集群管理的方法的步骤。