CN114489761B - 一种基于容器集群的服务集成和应用集成方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于应用软件集成技术领域，特别涉及一种基于容器集群的服务集成和应用集成方法。一种基于容器集群的服务集成和应用集成方法，包括以下步骤：S1：搭建服务集成和应用集成系统；所述服务集成和应用集成系统包括：容器集群、服务集成框架、应用集成框架、软件资源管理模块；S2：编写软件预配置文件，并与服务和应用软件封装，生成服务集成和应用集成容器镜像；S3：根据信息中心业务需求和软件预配置文件，确定软件清单和软件依赖信息，构建业务系统集成包模板库；S4：信息中心功能一键集成。本方法解决了大型信息系统业务软件集成效能低、可靠性低和维护成本高的问题。

Description

一种基于容器集群的服务集成和应用集成方法

技术领域

本发明属于应用软件集成技术领域，特别涉及一种基于容器集群的服务集成和应用集成方法。

背景技术

信息系统建设是构建大型业务系统中至关重要的一个环节，其中，多种业务软件的集成问题又是影响业务系统可用性、可靠性以及可维护性的关键。传统应用集成方式直接部署在物理机上，不采用虚拟化技术，可靠性低、运维成本高，同时迁移困难。传统应用集成方式多以业务系统为导向，根据业务发展需要建设单独的业务系统，不同业务系统间硬件架构独立。当前，综合信息系统需要满足不同场景、不同地域、不同模式、不同人物的业务需求，而且不同专业方向均建设有独立的业务信息系统，不仅会造成资源浪费，而且会提高系统部署复杂度和场地占用率，因此，传统应用集成方式已经不能适应当下综合信息系统建设需要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种基于容器集群的服务集成和应用集成方法，解决了大型信息系统业务软件集成效能低、可靠性低和维护成本高的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于容器集群的服务集成和应用集成方法，包括以下步骤：

S1：搭建服务集成和应用集成系统；

所述服务集成和应用集成系统包括：容器集群、服务集成框架、应用集成框架、软件资源管理模块；

所述容器集群包括Docker容器环境和Kubernetes容器编排系统；用于提供容器运行环境、容器镜像管理、容器编排、容器调度功能；

所述服务集成框架用于提供服务目录、访问入口、缓存服务、集群管理和负载均衡服务功能；

所述服务目录功能指能实时地管理动态信息，包括：业务服务的实例数、分布位置、运行状态；

所述访问入口功能指提供统一访问路由的入口，支持对访问服务的TCP和UDP四层协议数据、HTTP七层协议数据进行转发和路由；支持对四层和七层路由策略的配置和修改；能够拦截到服务访问的数据包，并进行访问控制、路由、安全统计处理；

所述缓存服务功能指为业务服务提供基于内存的快速存储、检索和读取的能力，支持键值对数据存储形式，采用分布式架构，根据存储负载进行动态调整，提供存储节点数据备份能力，保证缓存服务的可靠性；

所述集群管理功能指对后台多服务实例集群的管理能力，包括集群查询、集群服务调度、服务弹性伸缩、资源自动分配、集群资源感知、服务抗毁接替；所述集群管理与服务目录功能结合起来，提供了以集群为单位进行服务管理的模式；

所述负载均衡服务功能实现基于HTTP协议、TCP协议和UDP协议的服务集群负载均衡能力，能够支持包括源IP、轮循、权重的负载均衡策略；

所述应用集成框架包括插件集成框架、共性界面插件、信息集成和安全管理；用于提供桌面程序运行的基础功能，加载业务界面插件，实现可视化集成终端；

所述插件集成框架是应用界面集成框架的逻辑核心，用于提供统一的用户交互门户和插件全生命周期管理，提供窗口管理功能，支持web类型应用的页面集成，支持包括web应用、本地可执行程序、符合应用集成规范的动态库业务插件的界面插件；

所述共性界面插件用于提供一批共性桌面插件，包括通知通告、天气预报、时间显示插件；

所述信息集成用于为动态库业务插件获取本地系统信息、获取安装部署及维管中设置的参数信息、与本地应用插件之间进行信息交互以及与服务集成框架中部署的服务进行信息交互；

所述安全管理，主要包括用户单点登录和权限设置，主要由应用集成框架进行登录申请，并获取当前用户的权限内容；

所述软件资源管理模块包括软件应用商店、软件资源管理器和若干个软件资源管理器代理；所述软件应用商店用于完成服务软件和应用软件下载、升级、卸载和信息查看；所述软件资源管理器中预置有软件集成包模板库，用于创建软件集成包模板、组装软件集成包、远程部署软件集成包；所述软件集成包由软件、软件依赖项和软件预配置文件组成；所述软件集成包模板由按照信息中心功能编排的软件清单和软件预配置文件组成；所述软件资源管理器代理设置在信息中心的计算机节点上，用于获取和保存所述计算机节点的节点信息，包括硬件信息、网络拓扑、容器集群环境；

S2：编写软件预配置文件，并与服务和应用软件封装，生成服务集成和应用集成容器镜像；

S3：根据信息中心业务需求和软件预配置文件，确定软件清单和软件依赖信息，构建业务系统集成包模板库；

S4：信息中心功能一键集成；

根据信息中心业务需求，确定所述业务系统集成包模板列表，汇总得到资源占用，根据资源占用最小原则，确定最优业务系统集成包模板，获取服务软件和应用软件，生成正式配置文件；将服务软件、应用软件和正式配置文件组装得到业务系统集成包，一键集成到所述计算机节点的服务集成框架和应用集成框架中。

进一步地，S2的具体步骤是：

S21：编写软件预配置文件，所述软件预配置文件的内容包括软件信息、软件依赖信息、内外部接口配置；所述软件信息包括软件运行所需内存占用量、CPU占用量、存储占用量、网络带宽占用量、外部接口数量；

S22：将服务和应用软件、所述软件预配置文件和软件运行资源封装成容器镜像；将所述容器镜像上传到所述软件应用商店。

进一步地，S3的具体步骤是：

S31：根据信息中心业务需求，确定所需软件清单；根据软件配置文件，确定依赖项、子依赖项、依赖项可用版本号范围，构建软件依赖树；合并软件清单中各软件依赖树的相同依赖项，得到业务系统集成包整体依赖关系；根据软件清单和整体依赖关系，得到业务系统集成包模板；

S32：将业务系统集成包模板预置到软件资源管理器的包模板库中，构成业务系统集成包模板库。

进一步地，S4的具体步骤是：

S41：根据业务需求，构造关键词，利用所述关键词在软件资源管理器的业务系统集成包模板库中进行检索，得到业务系统集成包模板列表；

S42：运行软件资源管理器代理，获取和保存所述计算机节点的节点信息；

S43：根据所述业务系统集成包模板列表，汇总得到业务系统集成包中的软件数量

、依赖项数量

、运行需要的内存量

、CPU占用量

、存储占用量

、网络带宽占用量

、外部接口数量

，基于

最小原则确定最优业务系统集成包模板；根据最优业务系统集成包模板从软件应用商店中获取服务软件和应用软件；根据信息中心席位、权限、级别和所述节点信息，重写预配置文件为正式配置文件；将服务软件、应用软件和正式配置文件组装得到信息中心系统集成包；软件资源管理器将业务系统集成包一键远程集成到所述计算机节点的服务集成框架和应用集成框架中。

可选地，S1中，所述服务集成和应用集成系统还包括日志管理模块和授权认证管理模块；

所述日志管理模块用于对日志进行查看和导出；包括日志编程接口，服务和应用通过注册和调用所述日志编程接口实现日志的记录、删除和查看；

所述授权认证管理模块包括权限类编程接口，用于实现基于角色的权限控制和单点登录。

可选地，还包括S5：信息中心功能变更集成：若信息中心功能需求变更，重复步骤S4得到变更后的业务系统集成包模板；对比变更后的业务系统集成包模板与信息中心当前集成的服务和应用软件列表，对服务和应用软件进行远程集成、更新、卸载的操作。

本发明的有益效果：

1.通过提供统一容器镜像格式和运行环境，从不同粒度实现对业务系统的虚拟化，使服务和应用软件由服务集成框架和应用集成框架统一调度运行，而不受不同计算机硬件和操作系统差异限制，提高了服务软件和应用软件开发规范性和统一性；

2.本方法提供了由软件清单、依赖信息、软件预配置文件组成的业务系统集成包模板库，可以灵活适配不同信息中心业务需求，实现信息中心功能一键远程集成部署，提高了软件集成部署的灵活性；

3.本方法通过轻量级虚拟化技术，实现对全自主可控计算机集群计算、存储、网络资源的融合和统一调度管理，支持多种调度策略、支持负载均衡与高可用，实现资源按需分配、灵活部署、统一管理，提升了综合信息系统运行效率和整体效能；

4.本方法还提供了统一的日志管理和授权认证管理模块，避免了二次开发，增强了业务软件的一致性。

附图说明

图1为本方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

如图1所示，一种基于容器集群的服务集成和应用集成方法，包括以下步骤：

S1：搭建服务集成和应用集成系统；

所述服务集成和应用集成系统包括：容器集群、服务集成框架、应用集成框架、软件资源管理模块；

所述容器集群包括Docker容器环境和Kubernetes容器编排系统；用于提供容器运行环境、容器镜像管理、容器编排、容器调度功能；

所述服务集成框架用于提供服务目录、访问入口、缓存服务、集群管理和负载均衡服务功能；

所述服务目录功能指能实时地管理动态信息，包括：业务服务的实例数、分布位置、运行状态；

所述访问入口功能指提供统一访问路由的入口，支持对访问服务的TCP和UDP四层协议数据、HTTP七层协议数据进行转发和路由；支持对四层和七层路由策略的配置和修改；能够拦截到服务访问的数据包，并进行访问控制、路由、安全统计处理；

所述缓存服务功能指为业务服务提供基于内存的快速存储、检索和读取的能力，支持键值对数据存储形式，采用分布式架构，根据存储负载进行动态调整，提供存储节点数据备份能力，保证缓存服务的可靠性；

所述集群管理功能指对后台多服务实例集群的管理能力，包括集群查询、集群服务调度、服务弹性伸缩、资源自动分配、集群资源感知、服务抗毁接替；所述集群管理与服务目录功能结合起来，提供了以集群为单位进行服务管理的模式；

所述负载均衡服务功能实现基于HTTP协议、TCP协议和UDP协议的服务集群负载均衡能力，能够支持包括源IP、轮循、权重的负载均衡策略；

所述应用集成框架包括插件集成框架、共性界面插件、信息集成和安全管理；用于提供桌面程序运行的基础功能，加载业务界面插件，实现可视化集成终端；

所述插件集成框架是应用界面集成框架的逻辑核心，用于提供统一的用户交互门户和插件全生命周期管理，提供窗口管理功能，支持web类型应用的页面集成，支持包括web应用、本地可执行程序、符合应用集成规范的动态库业务插件的界面插件；

所述共性界面插件用于提供一批共性桌面插件，包括通知通告、天气预报、时间显示插件；

所述信息集成用于为动态库业务插件获取本地系统信息、获取安装部署及维管中设置的参数信息、与本地应用插件之间进行信息交互以及与服务集成框架中部署的服务进行信息交互；

所述安全管理，主要包括用户单点登录和权限设置，主要由应用集成框架进行登录申请，并获取当前用户的权限内容；

所述服务集成和应用集成系统还包括日志管理模块和授权认证管理模块；

所述日志管理模块用于对日志进行查看和导出；包括日志编程接口，服务和应用通过注册和调用所述日志编程接口实现日志的记录、删除和查看；

所述授权认证管理模块包括权限类编程接口，用于实现基于角色的权限控制和单点登录；

所述软件资源管理模块包括软件应用商店、软件资源管理器和若干个软件资源管理器代理；所述软件应用商店用于完成服务软件和应用软件下载、升级、卸载和信息查看；所述软件资源管理器中预置有软件集成包模板库，用于创建软件集成包模板、组装软件集成包、远程部署软件集成包；所述软件集成包由软件、软件依赖项和软件预配置文件组成；所述软件集成包模板由按照信息中心功能编排的软件清单和软件预配置文件组成；所述软件资源管理器代理设置在信息中心的计算机节点上，用于获取和保存所述计算机节点的节点信息，包括硬件信息、网络拓扑、容器集群环境；

S2：编写软件预配置文件，并与服务和应用软件封装，生成服务集成和应用集成容器镜像；

S21：编写软件预配置文件，所述软件预配置文件的内容包括软件信息、软件依赖信息、内外部接口配置；所述软件信息包括软件运行所需内存占用量、CPU占用量、存储占用量、网络带宽占用量、外部接口数量；

S22：将服务和应用软件、所述软件预配置文件和软件运行资源封装成容器镜像；将所述容器镜像上传到所述软件应用商店。

S3：根据信息中心业务需求和软件预配置文件，确定软件清单和软件依赖信息，构建业务系统集成包模板库；

S31：根据信息中心业务需求，确定所需软件清单；根据软件配置文件，确定依赖项、子依赖项、依赖项可用版本号范围，构建软件依赖树；合并软件清单中各软件依赖树的相同依赖项，得到业务系统集成包整体依赖关系；根据软件清单和整体依赖关系，得到业务系统集成包模板；

S32：将业务系统集成包模板预置到软件资源管理器的包模板库中，构成业务系统集成包模板库。

S4：信息中心功能一键集成；

根据信息中心业务需求，确定所述业务系统集成包模板列表，汇总得到资源占用，根据资源占用最小原则，确定最优业务系统集成包模板，获取服务软件和应用软件，生成正式配置文件；将服务软件、应用软件和正式配置文件组装得到业务系统集成包，一键集成到所述计算机节点的服务集成框架和应用集成框架中；

S41：根据业务需求，构造关键词，利用所述关键词在软件资源管理器的业务系统集成包模板库中进行检索，得到业务系统集成包模板列表；

S42：运行软件资源管理器代理，获取和保存所述计算机节点的节点信息；

S43：根据所述业务系统集成包模板列表，汇总得到业务系统集成包中的软件数量

、依赖项数量

、运行需要的内存量

、CPU占用量

、存储占用量

、网络带宽占用量

、外部接口数量

，基于

最小原则确定最优业务系统集成包模板；根据最优业务系统集成包模板从软件应用商店中获取服务软件和应用软件；根据信息中心席位、权限、级别和所述节点信息，重写预配置文件为正式配置文件；将服务软件、应用软件和正式配置文件组装得到信息中心系统集成包；软件资源管理器将业务系统集成包一键远程集成到所述计算机节点的服务集成框架和应用集成框架中。

S5：信息中心功能变更集成：若信息中心功能需求变更，重复步骤S4得到变更后的业务系统集成包模板；对比变更后的业务系统集成包模板与信息中心当前集成的服务和应用软件列表，对服务和应用软件进行远程集成、更新、卸载的操作。

以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于容器集群的服务集成和应用集成方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：搭建服务集成和应用集成系统；

所述服务集成和应用集成系统包括：容器集群、服务集成框架、应用集成框架、软件资源管理模块；

所述容器集群包括Docker容器环境和Kubernetes容器编排系统；用于提供容器运行环境、容器镜像管理、容器编排、容器调度功能；

所述服务集成框架用于提供服务目录、访问入口、缓存服务、集群管理和负载均衡服务功能；

所述服务目录功能指能实时地管理动态信息，包括：业务服务的实例数、分布位置、运行状态；

所述访问入口功能指提供统一访问路由的入口，支持对访问服务的TCP和UDP四层协议数据、HTTP七层协议数据进行转发和路由；支持对四层和七层路由策略的配置和修改；能够拦截到服务访问的数据包，并进行访问控制、路由、安全统计处理；

所述缓存服务功能指为业务服务提供基于内存的快速存储、检索和读取的能力，支持键值对数据存储形式，采用分布式架构，根据存储负载进行动态调整，提供存储节点数据备份能力，保证缓存服务的可靠性；

所述集群管理功能指对后台多服务实例集群的管理能力，包括集群查询、集群服务调度、服务弹性伸缩、资源自动分配、集群资源感知、服务抗毁接替；所述集群管理与服务目录功能结合起来，提供了以集群为单位进行服务管理的模式；

所述负载均衡服务功能实现基于HTTP协议、TCP协议和UDP协议的服务集群负载均衡能力，能够支持包括源IP、轮循、权重的负载均衡策略；

所述应用集成框架包括插件集成框架、共性界面插件、信息集成和安全管理；用于提供桌面程序运行的基础功能，加载业务界面插件，实现可视化集成终端；

所述插件集成框架是应用界面集成框架的逻辑核心，用于提供统一的用户交互门户和插件全生命周期管理，提供窗口管理功能，支持web类型应用的页面集成，支持包括web应用、本地可执行程序、符合应用集成规范的动态库业务插件的界面插件；

所述共性界面插件用于提供一批共性桌面插件，包括通知通告、天气预报、时间显示插件；

所述信息集成用于为动态库业务插件获取本地系统信息、获取安装部署及维管中设置的参数信息、与本地应用插件之间进行信息交互以及与服务集成框架中部署的服务进行信息交互；

所述安全管理，主要包括用户单点登录和权限设置，主要由应用集成框架进行登录申请，并获取当前用户的权限内容；

所述软件资源管理模块包括软件应用商店、软件资源管理器和若干个软件资源管理器代理；所述软件应用商店用于完成服务软件和应用软件下载、升级、卸载和信息查看；所述软件资源管理器中预置有软件集成包模板库，用于创建软件集成包模板、组装软件集成包、远程部署软件集成包；所述软件集成包由软件、软件依赖项和软件预配置文件组成；所述软件集成包模板由按照信息中心功能编排的软件清单和软件预配置文件组成；所述软件资源管理器代理设置在信息中心的计算机节点上，用于获取和保存所述计算机节点的节点信息，包括硬件信息、网络拓扑、容器集群环境；

S2：编写软件预配置文件，并与服务和应用软件封装，生成服务集成和应用集成容器镜像，具体步骤是：

S21：编写软件预配置文件，所述软件预配置文件的内容包括软件信息、软件依赖信息、内外部接口配置；所述软件信息包括软件运行所需内存占用量、CPU占用量、存储占用量、网络带宽占用量、外部接口数量；

S22：将服务和应用软件、所述软件预配置文件和软件运行资源封装成容器镜像；将所述容器镜像上传到所述软件应用商店；

S3：根据信息中心业务需求和软件预配置文件，确定软件清单和软件依赖信息，构建业务系统集成包模板库，具体步骤是：

S31：根据信息中心业务需求，确定所需软件清单；根据软件配置文件，确定依赖项、子依赖项、依赖项可用版本号范围，构建软件依赖树；合并软件清单中各软件依赖树的相同依赖项，得到业务系统集成包整体依赖关系；根据软件清单和整体依赖关系，得到业务系统集成包模板；

S32：将业务系统集成包模板预置到软件资源管理器的包模板库中，构成业务系统集成包模板库；

S4：信息中心功能一键集成；

根据信息中心业务需求，确定所述业务系统集成包模板列表，汇总得到资源占用，根据资源占用最小原则，确定最优业务系统集成包模板，获取服务软件和应用软件，生成正式配置文件；将服务软件、应用软件和正式配置文件组装得到业务系统集成包，一键集成到所述计算机节点的服务集成框架和应用集成框架中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S4的具体步骤是：

S41：根据业务需求，构造关键词，利用所述关键词在软件资源管理器的业务系统集成包模板库中进行检索，得到业务系统集成包模板列表；

S42：运行软件资源管理器代理，获取和保存所述计算机节点的节点信息；

S43：根据所述业务系统集成包模板列表，汇总得到业务系统集成包中的软件数量

、依赖项数量

、运行需要的内存量

、CPU占用量

、存储占用量

、网络带宽占用量

、外部接口数量

，基于

最小原则确定最优业务系统集成包模板；根据最优业务系统集成包模板从软件应用商店中获取服务软件和应用软件；根据信息中心席位、权限、级别和所述节点信息，重写预配置文件为正式配置文件；将服务软件、应用软件和正式配置文件组装得到信息中心系统集成包；软件资源管理器将业务系统集成包一键远程集成到所述计算机节点的服务集成框架和应用集成框架中。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1中，所述服务集成和应用集成系统还包括日志管理模块和授权认证管理模块；

所述日志管理模块用于对日志进行查看和导出；包括日志编程接口，服务和应用通过注册和调用所述日志编程接口实现日志的记录、删除和查看；

所述授权认证管理模块包括权限类编程接口，用于实现基于角色的权限控制和单点登录。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括S5：信息中心功能变更集成：若信息中心功能需求变更，重复步骤S4得到变更后的业务系统集成包模板；对比变更后的业务系统集成包模板与信息中心当前集成的服务和应用软件列表，对服务和应用软件进行远程集成、更新、卸载的操作。

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