CN111966374A - 一种基于容器的能源控制器终端软件部署及管理方法 - Google Patents

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王津剑
马成有
张小秋
王金铭
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Abstract

本发明公开了一种基于容器的能源控制器终端软件部署与管理方法，方法首先对容器CPU、内存、磁盘空间等资源进行配置，之后在容器内部署与启动软件，容器网络资源映射阶段接收容器网络配置信息后新建网桥并将其与容器绑定，根据配置修改容器的路由，修改终端防火墙IP地址映射、端口映射等信息；最后对容器软件进行状态监控管理。本发明以容器为基础，对能源控制器终端软件进行统一的安装部署，实现硬件资源的动态配置及软件运行状态的统一监控；同时，方法满足软件运行中资源隔离的要求，提高了终端的可靠性与安全性。

Description

一种基于容器的能源控制器终端软件部署及管理方法
技术领域
本发明涉及一种基于容器的能源控制器终端软件部署及管理方法，属于电力物联网技术领域。
背景技术
电力系统终端是重要的居民或工业用电数据采集及控制设备，随着电力物联网和云计算等技术的发展，电力系统终端被赋予了越来越多的功能。在电力物联网领域，以能源控制器为代表的电力物联网终端近年来快速发展，能源控制器通过增减功能模实现业务量的伸缩；通过配置不同的功能模组实现业务功能的切换。但是能源控制器的应用领域仍然局限在用电数据采集领域，一个重要原因是终端上软件的部署与管理存在困难。
能源控制器的应用拓展要求其能够按照需求灵活地部署多种业务软件，由于各个业务的架构迥异，其所需硬件和通信资源也不同，但在终端环境下却需要各个软件共享相同的通信、硬件等资源，这就造成了终端资源竞争。同时，软件升级或替换时，旧版本软件所占用的资源不能完全释放，导致终端可用资源越来越少；一个软件出现问题时常常导致其他软件功能异常，这在一定程度上增加了终端的安全风险，降低了系统的稳定性。因此，亟需一种面向能源控制器终端的软件部署与管理方法，提升终端软件管理能力水平、提高终端的安全性和稳定性。
发明内容
发明要解决的技术问题
为解决现有能源控制器终端软件部署升级困难，不易管理的问题，本发明提出一种基于容器的能源控制器终端软件部署及管理方法。
技术方案
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种基于容器的能源控制器终端软件部署及管理方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤1，在能源控制器终端创建与配置容器；
步骤2，部署与启动容器内软件；
步骤3，对容器进行网络资源映射；
步骤4，对容器内软件状态进行监控管理。
进一步地，容器创建与配置阶段，从云端获取软件容器列表、容器资源配置信息，并根据所获取的容器列表创建容器，根据所获取的容器资源配置信息对容器CPU、内存、磁盘空间等资源进行配置后启动容器。
进一步地，软件部署与启动阶段，软件安装包通过sftp协议从云端系统下载到终端系统。容器中已经存在的旧版本软件，则停止、卸载该软件。在容器中执行安装软件文件，同时启动软件。
进一步地，网络资源映射阶段，终端接收云端下发的容器网络配置信息，新建网桥并将其与容器绑定，进而根据配置修改容器的路由，修改终端防火墙IP地址映射、端口映射等信息。
进一步地，容器内软件监控管理阶段，使用虚拟化工具获取容器内软件运行状态、资源占用量等信息，当检测存在异常状态时，对该异常进行分类后将其信息上报云端，并根据不同异常类型采取相应措施，当软件资源所占资源达到上限或软件异常停止时重启软件。
有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明所提出的方法有效实现了能源控制器终端资源以及网络资源的隔离与划分；
本发明方法有效提高了能源控制器终端软件的部署管理能力，提高了终端运行的可靠性与安全性。
附图说明
图1为本发明提供的一种基于容器技术的能源控制器终端软件管理方法嵌入式终端结构框图；
图2为本发明方法的主要步骤图；
图3为本发明方法容器创建与配置的流程；
图4为本发明方法容器部署与软件卸载流程；
图5为本发明方法网络资源映射流程；
图6为本发明方法容器软件状态监控管理流程。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和具体实施方式对本发明作详细描述。
图1为本发明方法能源控制器的终端结构框图，系统部署于能源控制器终端上，并从云端平台获取相应的命令，基于Docker容器实现资源、设备、网络等资源的管理以及软件的状态监控。
图2为本发明方法的主要步骤图，方法主要包括容器创建与配置、容器内软件部署、容器网络资源映射、容器软件状态监控管理等步骤。
图3所示为本发明容器的创建与配置步骤，终端系统首先从云端获取容器列表，终端检测容器是否存在，若不存在则进行创建，并删除不在列表中的容器；终端系统从云端平台获取该容器的配置，并配置该容器的CPU、内存、磁盘空间等资源，终端系统映射设备符并删除无效的设备符映射，最后启动该容器。容器创建与配置是本发明方法的基础，利用容器技术，将单个系统资源虚拟出多个隔离的环境，并将资源与设备分配到不同的环境中，容器资源可以根据实际使用情况进行动态调整，以保证容器中软件正常运行；容器删除后，其分配的资源也一并释放，不会残留在终端系统中。
图4为本发明软件部署流程，终端系统首先接收云端平台发送的软件部署命令后，通过sftp从云端平台下载该软件，之后判断该软件是否存在，若容器中不存在该软件则直接进行安装；若已存在该软件，则将其停止并卸载后安装新软件；软件安装完毕后将其启动。
图5为本发明容器网络资源映射流程，终端接收云端下发的容器网络配置后，在本地检查该容器是否存在，当容器不存在时直接结束网络资源映射流程，当容器存在时，新建网桥并将其与该容器绑定，之后修改容器内接口名称使其与宿主机所对应的网口同名，最后修改容器内的路由，并配置iptables防火墙，包括IP地址映射、端口映射等。
终端部署软件需要通过不同的网络与主站建立链接，如以太网、无线、3G、4G等。在Docker容器中，默认只有一个网桥和宿主机完成配置，因此无法实现多网口映射，需要使用其他技术实现网络资源的映射与隔离。利用Linux虚拟网络技术，在容器内建立多个虚拟接口，和主机上的以太网、无线网接口通过网桥进行链接，实现网络资源映射；利用Linux防火墙技术，设置地址与端口映射，将软件与主站之间的通信完全隔离在容器和网桥中，防止异常链接和网络攻击；容器删除后，虚拟网口和网桥的资源也随之释放。
图6为本发明容器内软件状态监控管理流程，首先利用Docker工具，获取容器内软件运行状态和资源占用数据，当无异常状态时，则继续进行监控过程；当存在异常状态时，对该异常进行分类，并将异常类型及其数据上报云端，当容器资源占用达到上限时，则对软件进行关闭并重启，若资源占用没有达到上限但软件异常停止时则重启软件，其他异常依次进行相应的其他处理，软件恢复成功后继续进行监控。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于容器的能源控制器终端软件部署及管理方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤S1，在能源控制器终端创建与配置容器；
步骤S2，部署与启动容器内软件；
步骤S3，对容器进行网络资源映射；
步骤S4，对容器内软件状态进行监控管理。
2.如权利要求1所述的一种基于容器的能源控制器终端软件部署及管理方法，其特征在于，步骤S1包含以下步骤：
步骤S11，能源控制器终端从云端获取软件容器列表、容器资源配置信息；
步骤S12，能源控制器终端根据所获取的容器列表创建容器；
步骤S13，能源控制器终端根据所获取的容器资源配置信息对容器CPU、内存、磁盘空间等资源进行配置；
步骤S14，启动容器。
3.如权利要求1所述的一种基于容器的能源控制器终端软件部署及管理方法，其特征在于，步骤S2包含以下步骤：
步骤S21，能源控制器终端接收云端下发容器软件部署命令；
步骤S22，能源控制器终端下载软件安装包；
步骤S23，对容器内已有软件进行检查，若该软件已存在，则停止其运行并卸载该软件；
步骤S24，在容器内安装该软件并启动。
4.如权利要求1所述的一种基于容器的能源控制器终端软件部署及管理方法，其特征在于，步骤S3包含以下步骤：
步骤S31，能源控制器终端接收云端下发的容器网络配置信息；
步骤S32，新建网桥并将其与容器绑定；
步骤S33，根据网络配置修改容器的路由，修改终端防火墙IP地址映射、端口映射等信息。
5.如权利要求1所述的一种基于容器的能源控制器终端软件部署及管理方法，其特征在于，步骤S4包含以下步骤：
步骤S41，使用虚拟化工具获取容器内软件运行状态、资源占用量等信息；
步骤S42，检测存在异常状态时，对该异常进行分类后将其信息上报云端；
步骤S43，根据不同异常类型采取相应措施，当软件所占资源达到上限或软件异常停止时重启软件。
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