CN110618821A - 基于Docker的容器集群系统及快速搭建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种基于Docker的容器集群系统及快速搭建方法。所述系统包括：主节点以及至少一个从节点，主节点包括界面交互模块、注册器和分发器，从节点包括代理模块和容器池，界面交互模块用于接收用户的配置要求，并根据配置要求将Docker镜像文件发送到注册器中；注册器用于接收界面交互模块发送的Docker镜像文件，以及用于监控和管理各从节点的状态，并根据各从节点的状态向各代理模块发送调度指令；代理模块用于根据调度指令从注册器中拉取相应的Docker镜像文件发送到容器池中；容器池用于接收代理模块发送的镜像文件并生成容器实例。本发明实施例通过主节点控制从节点容器实例的生成，能够实现容器集群系统的快速安装，方便容器集群系统的管理。
Description
技术领域
本发明实施例涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于Docker的容器集群系统及快速搭建方法。
背景技术
Docker是一个开源的基于轻量级虚拟化技术的容器，可在容器内部快速自动化部署应用，目前Docker容器技术在高性能分布式开发和云计算中十分流行，但是要搭建一个Docker容器集群却十分复杂。首先需要在多台机器上安装程序，然后在每台机器上要修改多个配置文件，配置操作都是基于命令行方式，过程十分繁琐，并且由于主从节点的配置是不一样的，在主从节点完成多个配置文件的修改之后才能运行，容易出现遗漏，导致整个集群不能工作，对一般中小型企业来说运维成本太高。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种基于Docker的容器集群系统及快速搭建方法。
一方面，本发明实施例提供一种基于Docker的容器集群系统，所述系统包括：
主节点以及至少一个从节点，所述主节点包括界面交互模块、注册器和分发器，所述从节点包括代理模块和容器池，其中：
所述界面交互模块，用于接收用户的配置要求，并根据所述配置要求将Docker镜像文件发送到注册器中；
所述注册器，用于接收所述界面交互模块发送的Docker镜像文件，以及用于监控和管理各从节点的状态，并根据各从节点的状态向各代理模块发送调度指令；
所述分发器，用于接收外部请求，并根据负载均衡原则将所述外部请求分发到各代理模块；
所述代理模块，用于接收所述注册器发送的调度指令，根据所述调度指令从注册器中拉取相应的Docker镜像文件发送到容器池中；
所述容器池，用于接收所述代理模块发送的镜像文件并生成容器实例。
另一方面，本发明实施例提供一种基于Docker的容器集群系统的快速搭建方法，所述方法包括：
界面交互模块接收用户的配置要求，并根据所述配置要求将Docker镜像文件发送到注册器中；
注册器接收所述界面交互模块发送的Docker镜像文件，监控和管理各从节点的状态，并根据各从节点的状态向各代理模块发送调度指令；
代理模块接收所述注册器发送的调度指令，根据所述调度指令从注册器中拉取相应的Docker镜像文件发送到容器池中；
容器池接收所述代理模块发送的镜像文件并生成容器实例。
另一方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述基于Docker的容器集群系统的快速搭建方法的步骤。
另一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上述基于Docker的容器集群系统的快速搭建方法的步骤。
本发明实施例通过主节点控制从节点容器实例的生成，能够实现容器集群系统的快速安装，方便容器集群系统的管理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明一实施例提供的基于Docker的容器集群系统的结构示意图
图2为本发明一又实施例提供的基于Docker的容器集群系统的结构示意图；
图3为本发明一实施例提供的主从软件向导式安装方法的流程示意图；
图4为本发明一实施例提供的基于Docker的容器集群系统的快速搭建方法的流程示意图；
图5为本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
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作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。
图1示出了本发明实施例提供的一种基于Docker的容器集群系统的结构示意图。
如图1所示，本发明实施例提供的基于Docker的容器集群系统包括：
主节点以及至少一个从节点，所述主节点包括界面交互模块、注册器和分发器，所述从节点包括代理模块和容器池，其中：
所述界面交互模块，用于接收用户的配置要求，并根据所述配置要求将Docker镜像文件发送到注册器中；
所述注册器，用于接收所述界面交互模块发送的Docker镜像文件，以及用于监控和管理各从节点的状态，并根据各从节点的状态向各代理模块发送调度指令；
所述分发器，用于接收外部请求，并根据负载均衡原则将所述外部请求分发到各代理模块；
所述代理模块，用于接收所述注册器发送的调度指令，根据所述调度指令从注册器中拉取相应的Docker镜像文件发送到容器池中；
所述容器池，用于接收所述代理模块发送的镜像文件并生成容器实例。
本发明实施例提供的基于Docker的容器集群系统包括主节点和从节点，通过主节点控制从节点容器实例的生成，能够实现容器集群系统的快速安装，方便容器集群系统的管理。
图2示出了本发明又一实施例提供的一种基于Docker的容器集群系统的结构示意图。
下面结合图2对本发明实施例提供的基于Docker的容器集群系统进行详细阐述。
具体地，本发明实施例提供的容器集群系统由一个主节点(Master)和多个从节点(Minion)构成，作为主节点的机器称为主机，作为从节点的机器称为从机，本发明实施例提供的各节点的机器采用Linux系统，
界面交互模块(Web UI)为用户提供界面，供用户配置部署容器的要求，包括运用实例数、各实例所占用的CPU、内存等资源的大小等，使用户通过浏览器就能远程管理容器集群系统，实现自动化配置和可视化管理。
界面交互模块除为用户提供配置界面之外，还根据用户的配置要求将需要部署的容器镜像文件(Docker image)上传到注册器。
注册器(Registry)作为主机的控制模块，为各从机的容器安装提供镜像文件的下载源。
注册器还监控和管理各从机的状态，如从机是否正常工作，从机空闲资源的大小等，然后根据各从机的状态调度合适的代理模块(Agent)在容器池中生成容器实例。
代理模块在被注册器调度之后，从注册器拉取调度指令指定的镜像文件并将文件转发到容器池(Container)中，在容器池中生成容器实例。
容器池包含多个容器(docker-1，……docker-n)，每个容器即通过注册器调度生成的容器实例。
在上述实施例的基础上，所述代理模块，还用于定时向所述注册器上报所属从节点的健康状态和资源空闲状态；
所述注册器，用于接收并监控各从节点的健康状态和资源空闲状态，根据所述健康状态和资源空闲状态选择代理模块发送调度指令。
具体地，各从机的状态包括健康状态(代理模块是否工作，是否停用或正常启用)和资源空闲状态(容器池的资源使用率)，其中，代理模块会定期监控容器池实例的状态，并上报给注册器，例如，如果一个实例生成失败，会在容器池重启一个新的实例，如果无法重启则上报给注册器，即注册器间接监控容器池的实例状态。
注册器根据代理模块的工作状态和容器池资源空闲程度来选择合适的代理进行调度。
在上述实施例的基础上，注册器还用于控制各从机的暂停、停用或启用。
需要说明的是，上述各模块为执行各模块功能的组件，并非独立安装。
本发明实施例提供的基于Docker的容器集群系统实现了自动化配置和可视化管理，极大的降低了Docker集群系统的运维难度，便于企业运用转向容器化。
在上述实施例的基础上，所述分发器和代理模块还包括以下具体功能：
分发器，用于接收外部请求，并根据负载均衡原则将所述外部请求分发到各代理模块；
所述代理模块，还用于接收所述外部请求，并将所述外部请求转发至具体容器实例，以使各容器实例响应所述外部请求。
具体地，分发器接收到的外部请求为具体的业务请求，需要将请求分发到具体的容器实例以进行业务处理。
分发器依据负载均衡原则将请求进行分发，具体依据运用的实例数来进行分发，防止过多请求发送到一个实例，使实例无法处理。
具体地，所述分发器，还用于从所述注册器获取容器实例信息，并根据所述容器实例信息将所述外部请求分发到指定的代理模块。
分发器还用于通过注册器收集实例信息，实例信息包括实例的所属代理、IP或端口等信息，在收集到这些实例信息之后，分发器才能将请求分发到指定的代理，以使指定的代理将请求转发到指定的实例。
本发明实施例将系统分为主机和多个从机，将容器集群软件也分为主机和从机，在设为主机的机器上安装主机软件(Master软件)，在设为从机的机器上安装从机软件(Minion软件)。
根据主节点对从节点的控制，本发明实施例能够对主从软件进行向导式安装。
图3示出了本发明实施例提出的主从软件向导式安装方法的流程示意图。
参照图3，本发明实施例提出的主从软件向导式安装方法的具体步骤包括：
在主机上安装Master软件，建立集群；向导式提示完成Master软件的安装；在从机上安装Minion软件；向导式提示完成Minion软件的安装；完成Minion软件安装的从机节点自动加入集群；判断是否有新的节点加入集群，当有新的节点加入集群时，在集群中添加新的从节点，并在新节点上进行Minion软件的安装。
本发明实施例提出的主从软件向导式安装方法在从机安装完容器实例后，会自动加入主机设定的集群。这样就保证集群容量的自动伸缩，满足性能扩充需要。
本发明实施例还提供一种基于Docker的容器集群系统的快速搭建方法。
图4示出了本发明实施例提出的基于Docker的容器集群系统的快速搭建方法的流程示意图。
参照图4，本发明实施例提出的基于Docker的容器集群系统的快速搭建方法的具体步骤包括：
S11、界面交互模块接收用户的配置要求，并根据所述配置要求将Docker镜像文件发送到注册器中；
具体地，界面交互模块为用户提供界面，供用户配置部署容器的要求，包括运用实例数、各实例所占用的CPU、内存等资源的大小等，使用户通过浏览器就能远程管理容器集群系统，实现自动化配置和可视化管理。
界面交互模块除为用户提供配置界面之外，还根据用户的配置要求将容器镜像文件上传到注册器。
S12、注册器接收所述界面交互模块发送的Docker镜像文件，监控和管理各从节点的状态，并根据各从节点的状态向各代理模块发送调度指令；
具体地，注册器作为主机的控制模块，为各从机的容器安装提供镜像文件的下载源。
注册器还监控和管理各从机的状态，根据各从机的状态调度合适的代理模块(Agent)在容器池中生成容器实例。
S13、代理模块接收所述注册器发送的调度指令，根据所述调度指令从注册器中拉取相应的Docker镜像文件发送到容器池中；
具体地，代理模块在被注册器调度之后，从注册器拉取相应的镜像文件转发到容器池中，生成容器实例。
S14、容器池接收所述代理模块发送的镜像文件并生成容器实例。
具体地，容器池包含多个容器，每个容器即通过注册器调度生成的容器实例。
本发明实施例提供的基于Docker的容器集群系统的快速搭建方法，通过注册器调度代理模块在容器池中生成容器实例，在搭建过程中实现自动化配置和可视化管理，极大的降低了Docker集群系统的运维难度，便于企业运用转向容器化。
在上述实施例的基础上，所述方法还包括：
所述代理模块定时向所述注册器上报所属从节点的健康状态和资源空闲状态；
所述注册器监控各从节点的状态，并根据各从节点的状态向各代理模块发送调度指令包括：
所述注册器监控各从节点的健康状态和资源空闲状态，并根据所述健康状态和资源空闲状态选择代理模块发送调度指令。
具体地，所述方法还包括：
所述注册器暂停、关闭或启用各从节点。
本发明实施例提供的基于Docker的容器集群系统的快速搭建方法，能够实现Docker集群系统主从软件的一键式安装，并且实现集群各节点的弹性伸缩，便于集群系统的管理。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如图4的方法。
图5示出了本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。
如图5所示，本发明实施例提供的电子设备包括存储器21、处理器22、总线23以及存储在存储器21上并可在处理器22上运行的计算机程序。其中，所述存储器21、处理器22通过所述总线23完成相互间的通信。
所述处理器22用于调用所述存储器21中的程序指令，以执行所述程序时实现如图4的方法。
例如，所述处理器执行所述程序时实现如下方法：
界面交互模块接收用户的配置要求，并根据所述配置要求将Docker镜像文件发送到注册器中；
注册器接收所述界面交互模块发送的Docker镜像文件，监控和管理各从节点的状态，并根据各从节点的状态向各代理模块发送调度指令；
代理模块接收所述注册器发送的调度指令，根据所述调度指令从注册器中拉取相应的Docker镜像文件发送到容器池中；
容器池接收所述代理模块发送的镜像文件并生成容器实例。
本发明实施例提供的电子设备，通过注册器调度代理模块在容器池中生成容器实例，在搭建过程中实现自动化配置和可视化管理，极大的降低了Docker集群系统的运维难度，便于企业运用转向容器化。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如图4的步骤。
例如，所述处理器执行所述程序时实现如下方法：
界面交互模块接收用户的配置要求，并根据所述配置要求将Docker镜像文件发送到注册器中；
注册器接收所述界面交互模块发送的Docker镜像文件，监控和管理各从节点的状态，并根据各从节点的状态向各代理模块发送调度指令；
代理模块接收所述注册器发送的调度指令，根据所述调度指令从注册器中拉取相应的Docker镜像文件发送到容器池中；
容器池接收所述代理模块发送的镜像文件并生成容器实例。
本发明实施例提供的非暂态计算机可读存储介质，通过注册器调度代理模块在容器池中生成容器实例，在搭建过程中实现自动化配置和可视化管理，极大的降低了Docker集群系统的运维难度，便于企业运用转向容器化。
本发明一实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：
界面交互模块接收用户的配置要求，并根据所述配置要求将Docker镜像文件发送到注册器中；
注册器接收所述界面交互模块发送的Docker镜像文件，监控和管理各从节点的状态，并根据各从节点的状态向各代理模块发送调度指令；
代理模块接收所述注册器发送的调度指令，根据所述调度指令从注册器中拉取相应的Docker镜像文件发送到容器池中；
容器池接收所述代理模块发送的镜像文件并生成容器实例。
本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种基于Docker的容器集群系统，其特征在于，所述系统包括：
主节点以及至少一个从节点，所述主节点包括界面交互模块、注册器和分发器，所述从节点包括代理模块和容器池，其中：
所述界面交互模块，用于接收用户的配置要求，并根据所述配置要求将Docker镜像文件发送到注册器中；
所述注册器，用于接收所述界面交互模块发送的Docker镜像文件，以及用于监控和管理各从节点的状态，并根据各从节点的状态向各代理模块发送调度指令；
所述分发器，用于接收外部请求，并根据负载均衡原则将所述外部请求分发到各代理模块；
所述代理模块，用于接收所述注册器发送的调度指令，根据所述调度指令从注册器中拉取相应的Docker镜像文件发送到容器池中；
所述容器池，用于接收所述代理模块发送的镜像文件并生成容器实例。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述代理模块，还用于定时向所述注册器上报所属从节点的健康状态和资源空闲状态；
所述注册器，用于接收并监控各从节点的健康状态和资源空闲状态，根据所述健康状态和资源空闲状态选择代理模块发送调度指令。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述注册器，还用于暂停、关闭或启用各从节点。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述代理模块，还用于接收所述外部请求，并将所述外部请求转发至具体容器实例，以使各容器实例响应所述外部请求。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述分发器，还用于从所述注册器获取容器实例信息，并根据所述容器实例信息将所述外部请求分发到指定的代理模块。
6.一种用于如权利要求1至5任一项所述的基于Docker的容器集群系统的快速搭建方法，其特征在于，所述方法包括：
界面交互模块接收用户的配置要求，并根据所述配置要求将Docker镜像文件发送到注册器中；
注册器接收所述界面交互模块发送的Docker镜像文件，监控和管理各从节点的状态，并根据各从节点的状态向各代理模块发送调度指令；
代理模块接收所述注册器发送的调度指令，根据所述调度指令从注册器中拉取相应的Docker镜像文件发送到容器池中；
容器池接收所述代理模块发送的镜像文件并生成容器实例。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述代理模块定时向所述注册器上报所属从节点的健康状态和资源空闲状态；
所述注册器监控各从节点的状态，并根据各从节点的状态向各代理模块发送调度指令包括：
所述注册器监控各从节点的健康状态和资源空闲状态，并根据所述健康状态和资源空闲状态选择代理模块发送调度指令。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述注册器管理各从节点的状态包括：
所述注册器暂停、关闭或启用各从节点。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求6至8任一项所述基于Docker的容器集群系统的快速搭建方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求6至8任一项所述基于Docker的容器集群系统的快速搭建方法的步骤。
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