CN112650553B - 一种通用的容器管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通用的容器管理方法及系统，方法包括：在服务器的物理节点上预先部署容器引擎和容器管理服务，容器管理服务通过同步Restful接口获取容器组管理请求并通过网络套接字向对容器引擎下发命令实现对已分类的容器组进行管理，若为容器组创建请求，删除与待创建的容器组同名且版本小于待创建的容器组的本地容器组后再创建待创建的容器组，将容器组信息以信息加哈希校验的格式以文本的方式事务写入指定路径，若为容器组删除请求，匹配容器组名字和版本号并删除匹配结果，若为容器组查询请求，汇总对应的容器组所包含的容器以及其镜像信息并返回动态状态信息。本专利发明具有低耦合、高可靠、防篡改的优点，还降低了容器管理难度和学习成本。

Description

一种通用的容器管理方法及系统

技术领域

本发明涉及容器技术，尤其涉及一种通用的容器管理方法及系统。

背景技术

当前各种计算机应用井喷式发展，但开发的项目越多，所需的依赖就越多，安装环境也就越复杂，容器技术很好地解决了开发和生产环境的矛盾。容器是一个标准的软件单元，它将应用的代码及其所有依赖项打包，这样应用程序就可以从一个计算环境快速可靠地搬运到另一个计算环境。不止于此，容器和虚拟机一样采用沙箱机制，具有资源隔离和资源分配优势，但容器更加轻量化和快速，效率也更高。

对于越庞大的项目，需要的各种服务和待部署的容器数目也随之增加，对大量的容器运行进行管理和维护十分复杂和困难，往往使开发和运维人员在测试乃至生产维护的过程中难堪重负，对于批量进行部署和更改容器服务时则更是如此。虽然现已存在kubernetes等容器管理编排服务，但是由于其体系架构冗杂，故障处理复杂，学习成本很高，需要付出大量的人力，当项目不是很复杂时，使用这类服务对于中小型企业而言负担过大。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种通用的容器管理方法及系统，能够适配多种容器引擎、具有低耦合架构、通用性好的优点，能够防止第三方对容器组配置信息进行篡改，保证了容器部署的安全性以及轻量化，能够在投入较少的学习成本下对服务容器进行管理监控，大大降低了项目的复杂性。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种通用的容器管理方法，包括以下步骤：

1)服务器的物理节点上预先部署的容器管理服务通过同步Restful接口获取容器组管理请求并通过网络套接字向服务器的物理节点上预先部署的容器引擎下发对应的命令，若为容器组创建请求，跳转执行步骤2)，若为容器组删除请求，跳转执行步骤3)，若为容器组查询请求，跳转执行步骤4)；

2)容器管理服务获取待创建的容器组信息并读取本地容器组信息，若本地存在与待创建的容器组信息中容器组名字相同且版本小于待创建的容器组信息中的容器组版本的容器组，通过网络套接字向容器引擎下发容器和镜像删除操作命令，然后下载待创建的容器组的容器依赖的镜像并事务创建待创建的容器组，创建成功后将待创建的容器组信息以信息加哈希校验的格式以文本的方式事务写入指定路径；

3)容器管理服务获取待删除的容器组信息并读取本地容器组信息，若本地存在与待删除的容器组信息中容器组名字以及版本相同的容器组，对该版本的容器组所包含的容器以及其镜像进行汇总，通过网络套接字向容器引擎下发容器和镜像删除操作命令，同时事务删除本地保存的对应容器组信息；否则返回容器组不存在的信息；

4)容器管理服务获取待查询的容器组信息并读取本地容器组信息，若本地存在与待查询的容器组信息中容器组名字相同的容器组，汇总对应的容器组所包含的容器以及其镜像信息并返回动态状态信息；否则返回容器组不存在的信息。

进一步的，步骤1)中还包括并发操作的处理步骤，具体包括：容器管理服务设置内存队列，根据先进先出的方式对内存队列中的容器管理请求进行排序。

进一步的，步骤2)的具体步骤包括：

2.1)容器管理服务从容器组创建请求获取待创建的容器组信息并读取本地容器组信息；

2.2)如果本地存在与待创建的容器组信息中容器组名字相同的容器组且所述容器组的版本小于待创建的容器组信息中的容器组版本，则将所述容器组标记为待删除容器组且进入步骤2.3)，否则跳转步骤2.4)；

2.3)容器管理服务通过网络套接字向容器引擎下发删除待删除容器组容器的命令直到待删除容器组容器完全清除，然后容器管理服务查找本地不被待创建的容器组的容器所依赖的镜像并标记为待删除镜像，容器管理服务通过网络套接字向容器引擎下发删除待删除镜像的命令直到待删除镜像删除完毕；

2.4)容器管理服务获取本地缺少的待创建的容器组的容器所依赖的镜像并下载，镜像下载完毕后事务创建待创建的容器组中对应的容器，当待创建的容器组事务创建成功后，再将容器组信息以信息加哈希校验的格式事务写入指定路径，返回容器组创建成功的消息。

进一步的，步骤2.4)的步骤具体包括：

2.4.1)容器管理服务获取本地镜像，将本地镜像匹配待创建的容器组信息中的容器所依赖镜像的url得到待下载镜像以及待下载镜像的url；

2.4.2)容器管理服务通过网络套接字向容器引擎下发通过待下载镜像的url下载待下载镜像的命令，若下载失败则重试，下载失败次数超过第一阈值时，容器管理服务通过网络套接字向容器引擎下发清除已下载的镜像的命令并返回容器组创建失败的消息，结束并退出；

2.4.3)待下载镜像下载完毕后，容器管理服务通过网络套接字向容器引擎下发事务创建待创建的容器组中对应的容器的命令，若创建失败则重试，重试次数超过第二阈值时，容器管理服务通过网络套接字向容器引擎下发清除已创建的容器和已下载的镜像的命令并返回容器组创建失败的消息，结束并退出；

2.4.4)当待创建的容器组事务创建成功后，容器管理服务通过网络套接字向容器引擎下发将容器组信息以信息加哈希校验的格式事务写入指定路径的命令并返回容器组创建成功的消息。

进一步的，所述容器引擎为docker或podman。

进一步的，所述网络套接字为unix套接字。

本发明还提出一种通用的容器管理系统，包括计算机设备，所述计算机设备被编程或配置以执行所述的通用的容器管理方法。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明方法通过网络套接字在容器引擎和容器管理服务间通信，从而能够很好的解耦容器引擎与容器管理服务之间的依赖，可以兼容多种容器引擎；

2、本发明方法将容器进行分类成容器组，并赋予容器组版本号，从而用户能够对具有相同属性的容器进行管理，减少了管理的复杂性；

3、本发明的方法所创建的容器组信息通过文本保存在指定路径，不依赖于其他数据库容器。

附图说明

图1为本发明实施例的方法的应用环境示意图。

图2为本发明实施例的方法的步骤示意图。

图3为本发明实施例的方法中创建容器组具体流程图。

图4为本发明实施例的方法中删除容器组具体流程图。

图5为本发明实施例的方法中查询容器组具体流程图。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明实施的基础为运行Linux系统的物理机器，我们预先在服务器的物理节点上部署容器引擎和容器管理服务，其中容器引擎具备监听网络套接字的能力，容器管理服务通过网络套接字与容器引擎进行交互，并对外提供创建容器组，删除容器组，查询容器组等功能的同步Restful接口，从而实现对已分类的容器组的管理。容器管理服务对上层调用者屏蔽了容器与容器引擎之间的细节，调用者只需要指定容器组进行管理操作即可。当不不同容器组中包含了相同名字的容器时，由于上层调用者在调用创建容器组接口时传入了不同的容器组名和版本号，容器管理服务对容器组名，容器组版本号和容器组中所包含的容器名进行组合，最终形成下发至容器引擎的容器名字，因为在同一台机器上不可能同时存在两个相同名字和版本号的容器组，从而可以保证不同容器组下相同名字的容器在实际创建时不会出现冲突。通过以运行Linux系统的物理机器作为基础，在物理机器上部署容器引擎和容器管理服务，通过容器管理服务对外提供容器组管理Restful接口，从而实现项目中对服务容器的管理，降低中小型项目的管理复杂性和容器管理的学习成本。

如图2所示，本实施例基于上述预先配置提出一种通用的容器管理方法，包括以下步骤：

1)服务器的物理节点上预先部署的容器管理服务通过同步Restful接口获取容器组管理请求并通过网络套接字向服务器的物理节点上预先部署的容器引擎下发对应的命令，若为容器组创建请求，跳转执行步骤2)，若为容器组删除请求，跳转执行步骤3)，若为容器组查询请求，跳转执行步骤4)；

2)如图3所示，容器管理服务从容器组创建请求中获取待创建的容器组信息并读取本地容器组信息，若本地存在与待创建的容器组信息中容器组名字相同且版本小于待创建的容器组信息中的容器组版本的容器组，通过网络套接字向容器引擎下发容器和镜像删除操作命令，然后下载待创建的容器组的容器依赖的镜像并事务创建待创建的容器组，创建成功后将待创建的容器组信息以信息加哈希校验的格式以文本的方式事务写入指定路径；

3)如图4所示，容器管理服务从容器组删除请求中获取待删除的容器组信息并读取本地容器组信息，若本地存在与待删除的容器组信息中容器组名字以及版本相同的容器组，对该版本的容器组所包含的容器以及其镜像进行汇总，通过网络套接字向容器引擎下发容器和镜像删除操作命令，同时事务删除本地保存的对应容器组信息并返回删除成功的信息；否则返回容器组不存在的信息；

4)如图5所示，容器管理服务从容器组查询请求中获取待查询的容器组信息并读取本地容器组信息，若本地存在与待查询的容器组信息中容器组名字相同的容器组，汇总对应的容器组所包含的容器以及其镜像信息并返回动态状态信息；否则返回容器组不存在的信息。

本实施例中，容器组信息包含了容器组当前版本，容器组名字，容器组中所包含的容器静态信息，容器所依赖镜像的url，镜像md5值等信息。当外部调用者并发调用Restful接口时，为了防止并发操作在容器引擎创建删除容器镜像时造成不可知的影响，在本实施例中，步骤1)中还包括并发操作的处理步骤，具体包括：容器管理服务设置内存队列，根据先进先出的方式对内存队列中的容器管理请求进行排序，从而保证在同一时刻容器管理服务只处理一个容器组的请求，保证了上层调用的有序性。

如图3所示，步骤2)的具体步骤包括：

2.1)容器管理服务从容器组创建请求获取待创建的容器组信息并读取本地容器组信息；

2.2)如果本地存在与待创建的容器组信息中容器组名字相同的容器组且所述容器组的版本小于待创建的容器组信息中的容器组版本，则将所述容器组标记为待删除容器组且进入步骤2.3)，否则跳转步骤2.4)；

2.3)容器管理服务通过网络套接字向容器引擎下发删除待删除容器组容器的命令直到待删除容器组容器完全清除，然后容器管理服务查找本地不被待创建的容器组的容器所依赖的镜像并标记为待删除镜像，容器管理服务通过网络套接字向容器引擎下发删除待删除镜像的命令直到待删除镜像删除完毕；

2.4)容器管理服务获取本地缺少的待创建的容器组的容器所依赖的镜像并标记为待下载镜像，待下载镜像下载完毕后事务创建待创建的容器组中对应的容器，当待创建的容器组事务创建成功后，再将容器组信息以信息加哈希校验的格式事务写入指定路径，返回容器组创建成功的消息。

容器组创建成功的情况下，容器管理服务通过将容器组信息以信息加哈希校验的格式以文本的方式保存在指定路径，增加了容器管理服务的灵活性和轻量化，使其不需要依赖其他数据库，降低了部署的复杂程序，同时也便于运维管理和保证数据的安全防篡改。

由于网络不稳定等原因可能造成镜像下载失败或者容器创建失败，本实施例的步骤2.4)其实还包括容器组创建失败的处理步骤，步骤2.4)的步骤具体包括：

2.4.1)容器管理服务获取本地镜像，将本地镜像匹配待创建的容器组信息中的容器所依赖镜像的url得到待下载镜像以及待下载镜像的url；

2.4.2)容器管理服务通过网络套接字向容器引擎下发通过待下载镜像的url下载待下载镜像的命令，若下载失败则重试，下载失败次数超过第一阈值时，容器管理服务通过网络套接字向容器引擎下发清除已下载的镜像的命令并返回容器组创建失败的消息，结束并退出；

2.4.3)待下载镜像下载完毕后，容器管理服务通过网络套接字向容器引擎下发事务创建待创建的容器组中对应的容器的命令，若创建失败则重试，重试次数超过第二阈值时，容器管理服务通过网络套接字向容器引擎下发清除已创建的容器和已下载的镜像的命令并返回容器组创建失败的消息，结束并退出；

2.4.4)当待创建的容器组事务创建成功后，容器管理服务通过网络套接字向容器引擎下发将容器组信息以信息加哈希校验的格式事务写入指定路径的命令并返回容器组创建成功的消息。

本实施例中，所述容器引擎为docker或podman。

本实施例中，所述网络套接字为unix套接字。

本实施例还提出一种通用的容器管理系统，包括计算机设备，所述计算机设备被编程或配置以执行所述的通用的容器管理方法。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种通用的容器管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)服务器的物理节点上预先部署的容器管理服务通过同步Restful接口获取容器组管理请求并通过网络套接字向服务器的物理节点上预先部署的容器引擎下发对应的命令，若为容器组创建请求，跳转执行步骤2)，若为容器组删除请求，跳转执行步骤3)，若为容器组查询请求，跳转执行步骤4)；

2)容器管理服务获取待创建的容器组信息并读取本地容器组信息，若本地存在与待创建的容器组信息中容器组名字相同且版本小于待创建的容器组信息中的容器组版本的容器组，通过网络套接字向容器引擎下发容器和镜像删除操作命令，然后下载待创建的容器组的容器依赖的镜像并事务创建待创建的容器组，创建成功后将待创建的容器组信息以信息加哈希校验的格式以文本的方式事务写入指定路径；

3)容器管理服务获取待删除的容器组信息并读取本地容器组信息，若本地存在与待删除的容器组信息中容器组名字以及版本相同的容器组，对该版本的容器组所包含的容器以及其镜像进行汇总，通过网络套接字向容器引擎下发容器和镜像删除操作命令，同时事务删除本地保存的对应容器组信息；否则返回容器组不存在的信息；

4)容器管理服务获取待查询的容器组信息并读取本地容器组信息，若本地存在与待查询的容器组信息中容器组名字相同的容器组，汇总对应的容器组所包含的容器以及其镜像信息并返回动态状态信息；否则返回容器组不存在的信息。

2.根据权利要求1所述的通用的容器管理方法，其特征在于，步骤1)中还包括并发操作的处理步骤，具体包括：容器管理服务设置内存队列，根据先进先出的方式对内存队列中的容器管理请求进行排序。

3.根据权利要求1所述的通用的容器管理方法，其特征在于，步骤2)的具体步骤包括：

2.1)容器管理服务从容器组创建请求获取待创建的容器组信息并读取本地容器组信息；

2.2)如果本地存在与待创建的容器组信息中容器组名字相同的容器组且所述容器组的版本小于待创建的容器组信息中的容器组版本，则将所述容器组标记为待删除容器组且进入步骤2.3)，否则跳转步骤2.4)；

2.3)容器管理服务通过网络套接字向容器引擎下发删除待删除容器组容器的命令直到待删除容器组容器完全清除，然后容器管理服务查找本地不被待创建的容器组的容器所依赖的镜像并标记为待删除镜像，容器管理服务通过网络套接字向容器引擎下发删除待删除镜像的命令直到待删除镜像删除完毕；

2.4)容器管理服务获取本地缺少的待创建的容器组的容器所依赖的镜像并下载，镜像下载完毕后事务创建待创建的容器组中对应的容器，当待创建的容器组事务创建成功后，再将容器组信息以信息加哈希校验的格式事务写入指定路径，返回容器组创建成功的消息。

4.根据权利要求3所述的通用的容器管理方法，其特征在于，步骤2.4)的步骤具体包括：

2.4.1)容器管理服务获取本地镜像，将本地镜像匹配待创建的容器组信息中的容器所依赖镜像的url得到待下载镜像以及待下载镜像的url；

2.4.2)容器管理服务通过网络套接字向容器引擎下发通过待下载镜像的url下载待下载镜像的命令，若下载失败则重试，下载失败次数超过第一阈值时，容器管理服务通过网络套接字向容器引擎下发清除已下载的镜像的命令并返回容器组创建失败的消息，结束并退出；

2.4.3)待下载镜像下载完毕后，容器管理服务通过网络套接字向容器引擎下发事务创建待创建的容器组中对应的容器的命令，若创建失败则重试，重试次数超过第二阈值时，容器管理服务通过网络套接字向容器引擎下发清除已创建的容器和已下载的镜像的命令并返回容器组创建失败的消息，结束并退出；

2.4.4)当待创建的容器组事务创建成功后，容器管理服务通过网络套接字向容器引擎下发将容器组信息以信息加哈希校验的格式事务写入指定路径的命令并返回容器组创建成功的消息。

5.根据权利要求1所述的通用的容器管理方法，其特征在于，所述容器引擎为docker或podman。

6.根据权利要求1所述的通用的容器管理方法，其特征在于，所述网络套接字为unix套接字。

7.一种通用的容器管理系统，包括计算机设备，其特征在于，所述计算机设备被编程或配置以执行权利要求1～6任一所述的通用的容器管理方法。

Images