CN111158859A - 基于麒麟操作系统的应用管理系统及其实现与使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于麒麟操作系统的应用管理系统及其实现与使用方法，搭建在麒麟操作系统上，包括：服务器，采用国产飞腾处理器；数据库，采用Ceph集群，提供统一的、分布式的存储系统；多租户管理模块，提供基于角色的细粒度多租户统一认证与三层级权限管理；应用管理管理模块，使用开源的helm提供应用商店和应用仓库服务，为用户提供应用全生命周期管理功能。采用自主知识产权的国产化飞腾处理器，兼容arm v8指令集，在固件和系统方面能很好的支持Linux架构开发的固件和系统；在软件方面，飞腾处理器能完全适配国产麒麟系统，利于保证芯片来源稳定及信息安全保护，保证了主板在软件方面的安全性，对国外商用型电脑实现无缝国产化替代。

Description

基于麒麟操作系统的应用管理系统及其实现与使用方法

技术领域

本发明涉及应用管理技术领域，具体是一种基于麒麟操作系统的应用管理系统及其实现与使用方法。

背景技术

目前，大部分的中小企业都缺少IT精力、财力、经验去快速实现信息化，而且企业若是自行搭建信息化服务，则会导致平均资源利用率低和能耗效率低下等问题。同时，现有技术中的应用管理系统都是基于x86系统搭建的，不利于信息安全，由于贸易战影响，更加需加快信息安全建设，特别是在AI智能时代。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种基于麒麟操作系统的应用管理系统及其实现与使用方法，完全基于麒麟操作系统和国产服务器搭建运行，完全自主可控。

为实现上述目的，本发明提供一种基于麒麟操作系统的应用管理系统，搭建在麒麟操作系统上，具体包括：

服务器，采用国产飞腾处理器；

数据库，采用Ceph集群，提供统一的、分布式的存储系统；

多租户管理模块，提供基于角色的细粒度多租户统一认证与三层级权限管理；

应用管理管理模块，使用开源的helm提供应用商店和应用仓库服务，为用户提供应用全生命周期管理功能；

监控日志模块，利用promithues全监控运维功能实现可视化界面操作。

作为上述技术方案的进一步改进，所述服务器中部署有多项基础服务，所述基础服务包括但不限于docker、nginx、GitHub、kubernetes集群、ceph集群、mariadb数据库与consul。

为实现上述目的，本发明还提供一种上述基于麒麟操作系统的应用管理系统的实现方法，包括如下步骤：

在麒麟操作系统上搭建kubernetes集群、ceph集群、consul、docker、nginx、GitHub、mariadb数据库；

建立租户；

对租户进行资源管理。

作为上述技术方案的进一步改进，所述建立租户的具体过程为：

建立租户表sys_tenant，用于存储租户的信息，所述租户表sys_tenant包括但不限于租户id、租户名称；

建立与租户表sys_tenant对应的用户表sys_user，所述用户表sys_user包括但不限于用户id，用户名称，用户代码，用户密码；

为租户分配Kubernetes中的一个或多个命名空间。

作为上述技术方案的进一步改进，所述对租户进行资源管理的具体过程为：

建立租户资源表，将租户资源表与租户表sys_tenant表关联，并绑定存储资源，所述存储资源为限定额度。

为实现上述目的，本发明还提供一种上述基于麒麟操作系统的应用管理系统的使用方法，包括如下步骤：

制作helm应用；

将helm应用上传至应用管理系统；

对helm应用进行安装与使用。

作为上述技术方案的进一步改进，所述制作helm应用的具体过程为：

制作helm应用的docker镜像，并将其上传至镜像仓库；

编写helm应用描述文件，包括但不限于helm应用的docker镜像地址、资源限制、域名、相关依赖信息。

作为上述技术方案的进一步改进，所述将helm应用上传至应用管理系统的具体过程为：

在github上建立上传helm应用的项目；

通过github的java接口读取helm应用的内容，并更新到mariadb数据库中；

从mariadb数据库中读取helm应用的数据，建立helm应用的安装、卸载接口；

通过java接口读取helm应用，并展示给用户；

当helm应用有更新时，将更新内容提交到github仓库，helm应用安装时，从github提取最新配置。

本发明提供的一种基于麒麟操作系统的应用管理系统及其实现与使用方法，搭建在麒麟操作系统上，并采用自主知识产权的国产化飞腾处理器，有效的兼容arm v8指令集，在固件和系统方面能很好的支持Linux架构开发的固件和系统；在软件方面，飞腾处理器能完全适配国产麒麟系统，利于保证芯片来源稳定及信息安全保护，保证了主板在软件方面的安全性，并可实现对国外商用型电脑实现无缝国产化替代。

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简单地介绍，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例中基于麒麟操作系统的应用管理系统实现方法与使用方法的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

为了便于理解，本实施例对于用到的一些技术术语进行如下解释：

Docker，是一种虚拟技术，比虚拟机轻量，适合云计算。可以快速部署应用。Docker镜像解决了应用打包这个根本性的问题，赋予了本地和云端应用环境的一致性。

Kubernetes，是Google 10多年大规模容器管理技术Borg的开源版本，Kubernetes是开源的容器集群管理系统，可以实现容器集群的自动化部署、自动扩缩容、维护等功能。

Kubernetes项目的架构，跟它的原型项目Borg非常类似，都由Master和Node两种节点组成，而这两种角色分别对应着控制节点和计算节点。其中，控制节点，即Master节点，由三个紧密协作的独立组件组合而成，它们分别是负责API服务的kube-apiserver、负责调度的kube-scheduler，以及负责容器编排的kube-controller-manager。整个集群的持久化数据，则由kube-apiserver处理后保存在Etcd中。

Ceph，是一个符合POSIX、开源的分布式存储系统，为了确保集群中数据的分布式存储和良好的可扩展性，Ceph运用了著名的CRUSH(Controllled Replication UnderScalable Hashing)算法。目标是提供高可扩展性和提供对象存储、块存储和文件系统的存储机制。Ceph提供一个单一的存储平台，可以处理所有类型的数据存储(包括对象、块和文件)。它的高扩展性可以达到PB级，它还拥有高容错性和高一致性数据冗余机制。

MariaDB，是MySQL关系数据库管理系统的一个复刻，由社区开发，有商业支持，旨在继续保持在GNU GPL下开源。

Consul，包含多个组件,但是作为一个整体,为你的基础设施提供服务发现和服务配置的工具.他提供以下关键特性:1.服务发现，Consul的客户端可用提供一个服务,比如api或者mysql,另外一些客户端可用使用Consul去发现一个指定服务的提供者.通过DNS或者HTTP应用程序可用很容易的找到他所依赖的服务。

健康检查Consul客户端可用提供任意数量的健康检查,指定一个服务(比如:webserver是否返回了200OK状态码)或者使用本地节点(比如:内存使用是否大于90％).这个信息可由operator用来监视集群的健康.被服务发现组件用来避免将流量发送到不健康的主机。

Key/Value存储应用程序可用根据自己的需要使用Consul的层级的Key/Value存储，比如动态配置,功能标记,协调,领袖选举等等,简单的HTTP API让他更易于使用。

多数据中心，Consul支持开箱即用的多数据中心.这意味着用户不需要担心需要建立额外的抽象层让业务扩展到多个区域。

Helm，是目前Kubernetes服务编排领域的唯一开源子项目，做为Kubernetes应用的一个包管理工具，可理解为Kubernetes的apt-get/yum，由Deis公司发起，该公司已经被微软收购，Helm通过软件打包的形式，支持发布的版本管理和控制，很大程度上简化了Kubernetes应用部署和管理的复杂性。

本实施例公开了一种基于麒麟操作系统的应用管理系统，搭建在麒麟操作系统上，具体包括：

服务器，采用国产飞腾处理器，兼容arm v8指令集，在固件和系统方面能很好的支持Linux架构开发的固件和系统；在软件方面，飞腾处理器能完全适配国产麒麟系统，利于保证芯片来源稳定及信息安全保护，保证了主板在软件方面的安全性，并可实现对国外商用型电脑实现无缝国产化替代；

数据库，采用Ceph集群，高性能、高可靠性和高可扩展性为一体的提供统一的、分布式的存储系统；

多租户管理模块，提供基于角色的细粒度多租户统一认证与三层级权限管理，支持与企业基于LDAP/AD协议的集中认证系统对接，支持单点登录(SSO)，以实现租户身份的统一认证；权限等级由高至低分为集群、企业空间与项目三个管理层级，保障多层级不同角色间资源共享且互相隔离，充分保障资源安全性；

应用管理管理模块，使用开源的helm提供应用商店和应用仓库服务，为用户提供应用全生命周期管理功能，使得用户基于应用模板可以快速便捷地部署一个完整应用的所有服务；

监控日志模块，利用promithues全监控运维功能实现可视化界面操作，同时，开放标准接口，易于对接企业运维系统，以统一运维入口实现集中化运维；在集群资源维度，提供CPU利用率、内存利用率、CPU平均负载、磁盘使用量。

服务器中部署有多项基础服务，所述基础服务包括但不限于docker、nginx、GitHub、kubernetes集群、ceph集群、mariadb数据库与consul。使得用户可以在服务器上部署运行java应用、在服务器上通过nginx反向代理集群服务、通过域名访问集群服务、在服务器上建立数据库并存储数据。

参考图1，本实施例还公开了一种上述基于麒麟操作系统的应用管理系统的实现方法，包括如下步骤：

在麒麟操作系统上搭建kubernetes集群、ceph集群、consul、docker、nginx、GitHub、mariadb数据库；

建立租户；

对租户进行资源管理。

租户是一个公司级的平台用户，拥有比平台用户更高一级的权限，租户可创建删除用户，实现租户管理，所述建立租户的具体过程为：

建立租户表sys_tenant，用于存储租户的信息，所述租户表sys_tenant包括但不限于租户id、租户名称；

建立与租户表sys_tenant对应的用户表sys_user，所述用户表sys_user包括但不限于用户id，用户名称，用户代码，用户密码，其中，每个用户都有且只有一个租户id，用以区分用户所属租户；

为租户分配Kubernetes中的一个或多个命名空间，kubernetes中的命名空间可以实现租户资源逻辑隔离。

对租户进行资源管理的具体过程为：

建立租户资源表，将租户资源表与租户表sys_tenant表关联，并绑定存储资源，所述存储资源为限定额度。

参考图1，本实施例还公开了一种上述基于麒麟操作系统的应用管理系统的使用方法，包括如下步骤：

制作helm应用；

将helm应用上传至应用管理系统；

对helm应用进行安装与使用。

helm通过软件打包的形式，支持发布的版本管理和控制，很大程度上简化了Kubernetes应用部署和管理的复杂性，同时在helm应用中，可以在values.yaml文件中实现配置该应用的cpu和内存最低要求和最大限额。安装后，应用所使用资源会在此限额内浮动。制作helm应用的具体过程为：

制作helm应用的docker镜像，并将其上传至镜像仓库，其中，docker镜像可以通过docker build或docker commit等方式实现；

编写helm应用描述文件，包括但不限于helm应用的docker镜像地址、资源限制、域名、相关依赖信息，其中，相关依赖信息指的是如果helm应用依赖其他应用，还应提供依赖信息，如wordpress依赖mariadb，则wordpress应用中应包含mariadb应用信息，包括应用地址，版本等信息。

将helm应用上传至应用管理系统的具体过程为：

在github上建立上传helm应用的项目；

通过github的java接口读取helm应用的内容，并更新到mariadb数据库中；

从mariadb数据库中读取helm应用的数据，建立helm应用的安装、卸载接口；

通过java接口读取helm应用，并展示给用户，当helm应用有更新时，将更新内容提交到github仓库，helm应用安装时，从github提取最新配置。

最终利用helm应用接口，在应用管理系统的应用商店中提供一键安装按钮，用户点击安装，后台自动将应用安装到集群，并提供应用域名给用户，用户通过域名访问应用。

下面结合具体实施方式对本实施例中基于麒麟操作系统的应用管理系统及其安装方法与使用方法做出进一步说明，以部署一个常用的wordpress博客系统为例，其步骤为：

1.在PK体系的服务器中部署docker，mariadb，consul等基础服务，并搭建kubernets集群，ceph集群，其中，PK体系指的是以飞腾(Phytium)CPU+麒麟(Kylin)OS为基础。

2.在mariadb中创建数据库cecii，cecii数据库中创建系统表(租户，用户，角色等)，存储表(ceph集群信息，ceph和租户用户的关联信息)，应用表。

3.在github项目中上传wordpress的helm应用，helm应用的描述文件中应该包含wordpress的镜像地址，域名配置，端口，数据库设置等信息，以及相关依赖应用(mariadb)的信息。

4.开发安装应用的功能，主要是helm接口，本实施例采用java为主要语言开发，利用java，本实施例采用microbean提供的操作helm应用的java接口。

5.将一个二级范域名映射到kubernetes所在服务器，如*.atest.com，每一个应用使用一个二级域名。在安装时，将唯一的一个二级域名如wordpress.atest.com传入helm应用的values.yaml文件中，确保ingress.yaml中使用的域名为wordpress.atest.com。安装完成之后，可以通过wordpress.atest.com访问wordpress应用。

6.新建租户，并为租户新建管理员。管理员可以安装应用，应用绑定对应的域名，在已安装应用展示页，可以打开应用连接，访问并使用应用。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于麒麟操作系统的应用管理系统，其特征在于，搭建在麒麟操作系统上，具体包括：

服务器，采用国产飞腾处理器；

数据库，采用Ceph集群，提供统一的、分布式的存储系统；

多租户管理模块，提供基于角色的细粒度多租户统一认证与三层级权限管理；

应用管理管理模块，使用开源的helm提供应用商店和应用仓库服务，为用户提供应用全生命周期管理功能；

监控日志模块，利用promithues全监控运维功能实现可视化界面操作。

2.根据权利要求1所述基于麒麟操作系统的应用管理系统，其特征在于，所述服务器中部署有多项基础服务，所述基础服务包括但不限于docker、nginx、GitHub、kubernetes集群、ceph集群、mariadb数据库与consul。

3.一种权利要求2所述基于麒麟操作系统的应用管理系统的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

在麒麟操作系统上搭建kubernetes集群、ceph集群、consul、docker、nginx、GitHub、mariadb数据库；

建立租户；

对租户进行资源管理。

4.根据权利要求3所述基于麒麟操作系统的应用管理系统的实现方法，其特征在于，所述建立租户的具体过程为：

建立租户表sys_tenant，用于存储租户的信息，所述租户表sys_tenant包括但不限于租户id、租户名称；

建立与租户表sys_tenant对应的用户表sys_user，所述用户表sys_user包括但不限于用户id，用户名称，用户代码，用户密码；

为租户分配Kubernetes中的一个或多个命名空间。

5.根据权利要求4所述基于麒麟操作系统的应用管理系统的实现方法，其特征在于，所述对租户进行资源管理的具体过程为：

建立租户资源表，将租户资源表与租户表sys_tenant表关联，并绑定存储资源，所述存储资源为限定额度。

6.一种权利要求2所述基于麒麟操作系统的应用管理系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

制作helm应用；

将helm应用上传至应用管理系统；

对helm应用进行安装与使用。

7.根据权利要求6所述基于麒麟操作系统的应用管理系统的使用方法，其特征在于，所述制作helm应用的具体过程为：

制作helm应用的docker镜像，并将其上传至镜像仓库；

编写helm应用描述文件，包括但不限于helm应用的docker镜像地址、资源限制、域名、相关依赖信息。

8.根据权利要求7所述基于麒麟操作系统的应用管理系统的使用方法，其特征在于，所述将helm应用上传至应用管理系统的具体过程为：

在github上建立上传helm应用的项目；

通过github的java接口读取helm应用的内容，并更新到mariadb数据库中；

从mariadb数据库中读取helm应用的数据，建立helm应用的安装、卸载接口；

通过java接口读取helm应用，并展示给用户；

当helm应用有更新时，将更新内容提交到github仓库，helm应用安装时，从github提取最新配置。

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