CN116521325B - 一种分布式容器的集中管理系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种分布式容器的集中管理系统和方法，其中系统包括用户管理平台、主机管控平台、云存储服务器和分布式设备；所述用户管理平台用于向用户提供管理应用的交互入口，接收用户发出的操作指令以及应用安装包；所述主机管控平台分别与所述用户管理平台和分布式设备相连，用于根据所述用户管理平台下发的操作指令转发给所述分布式设备，以及将所述分布式设备上报的应用列表统一上报至所述用户管理平台；云存储服务器，与所述用户管理平台相连，用于存储用户在用户管理平台上传的各版本的应用安装包；分布式设备，用于根据所述操作指令对自身安装的应用执行相应的操作。本发明解决了分布式设备整体固件升级有升级包庞大、耗时长的问题。

Description

一种分布式容器的集中管理系统和方法
技术领域
本发明涉及分布式容器管理技术领域，特别是涉及一种分布式容器的集中管理系统和方法。
背景技术
目前，分布在全公司各分支机构的物联网网关通过容器方式运行，容器部署的优势在于应用程序环境不会互相产生影响，能够更合理地分配计算资源，和底层基础架构结偶，同时通过封闭沙盒环境能够有效提高应用的稳定性及安全性。但是，如果要对分布式设备的某项小功能进行更新，也需要对分布式设备软件进行整体固件升级。整体固件升级有升级包庞大、耗时长、升级时分布式设备功能不可用的问题。另一方面，分布式设备在不同地域(网点)所需求的功能并不完全一致，每个应用对分布式设备的资源占用情况也有差异。这导致了分布式设备的软件集合臃肿，设备负载过大，不能因地制宜、无法物尽其用。
目前已存在一些优秀的容器编排工具，例如K8s、docker Swarm等。但这些编排工具拥有庞大的体量，且物联网网关采用分布式部署，每台物联网网关相互独立，又受到主机管控平台的统一管控。在这种网络架构环境下，这些容器编排工具并不能达到预想的效果，不符合对容器进行快捷方便且轻量化的管理需求。
发明内容
本发明提供一种分布式容器的集中管理系统和方法，解决了分布式设备整体固件升级有升级包庞大、耗时长的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种分布式容器的集中管理系统，包括用户管理平台、主机管控平台、云存储服务器和分布式设备；所述用户管理平台用于向用户提供管理应用的交互入口，接收用户发出的应用安装包，并根据分布式设备的所属地域、资源总量以及应用的相关信息生成操作指令，其中，所述应用的相关信息包括应用名称、应用优先级、适用地域以及应用的资源占用情况；所述主机管控平台分别与所述用户管理平台和分布式设备相连，用于将所述用户管理平台下发的操作指令转发给所述分布式设备，以及将所述分布式设备上报的应用列表统一上报至所述用户管理平台；云存储服务器，与所述用户管理平台相连，用于存储用户在用户管理平台上传的各版本的应用安装包；分布式设备，用于根据所述操作指令对自身安装的应用执行相应的操作。
所述分布式设备包括：
平台交互通道，用于与所述主机管控平台进行交互；
应用版本控制模块，用于管理应用的版本；
应用进程管理模块，用于管理应用的生命周期；
应用下载服务模块，与所述云存储服务器相连，用于下载并校验应用安装包；
docker daemon环境模块，用于对应用安装包进行解包和安装。
所述分布式设备中的应用正常运行时，所述应用版本控制模块通过所述平台交互通道向所述主机管控平台所述分布式设备中当前的应用列表，所述应用列表中包含各个应用的版本信息。
所述分布式设备与所述主机管控平台建立连接时，所述应用版本控制模块向所述主机管控平台获取应用信息，并将所述应用信息与自身的应用列表进行核对，并根据核对结果进行应用的安装、升级、回退和卸载。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种分布式容器的集中管理方法，应用于上述的分布式容器的集中管理系统，包括以下步骤：
所述用户管理平台接收用户上传的应用安装包，并将所述应用安装包发送至所述云存储服务器，同时对应用安装包进行版本登记，记录应用的相关信息，所述应用的相关信息包括应用名称、应用优先级、适用地域以及应用的资源占用情况；
所述用户管理平台接收用户上传的应用管理信息，所述应用管理信息中包括应用管理任务和目标分布式设备；
所述用户管理平台根据各个目标分布式设备的所属地域、资源总量以及应用的相关信息生成对目标分布式设备控制的操作指令，并将所述操作指令下发给所述主机管控平台；其中，所述操作指令中包含有应用管理任务对应的应用的相关信息；其中，生成对目标分布式设备控制的操作指令时，用户管理平台先根据应用的适用地域选出对应的目标分布式设备，再判断目标分布式设备安装应用后如果分布式设备的资源占用量未超过分布式设备的资源总量的预设百分比时，则生成对目标分布式设备安装该应用的操作指令，如果分布式设备的资源占用量超过分布式设备的资源总量的预设百分比时，则获取目标分布式设备上已经安装的应用，并将目标分布式设备上已经安装的应用的优先级与应用的优先级进行比较，若目标分布式设备上已经安装的应用的优先级低于待安装应用的优先级，则生成卸载目标分布式设备上已经安装的应用的操作指令；
所述主机管控平台将操作指令转发给所述目标分布式设备；
所述分布式设备在收到操作指令后，解析操作指令，并根据解析结果完成应用管理任务。
所述应用的相关信息包括应用的版本信息及应用安装包在云存储服务器的下载地址。
所述操作指令为安装指定版本的应用时，所述分布式设备对自身已有应用进行核验，如果发现无所述应用或所述应用的版本与应用的相关信息中的应用版本不一致，则安装所述应用的指定版本；若发现已经安装所述应用且所述应用的版本与应用的相关信息中的应用版本一致，则向所述主机管控平台上报已安装完成。
所述分布式设备安装所述应用的指定版本时，包括：
从应用的相关信息中获取应用安装包在云存储服务器的下载地址；
从云存储服务器的下载地址下载所述应用安装包，并核验所述应用安装包的完整性；
将正在运行的应用进程停止，并移除应用的旧docker镜像及容器；
对下载的应用安装包进行解包安装，载入应用镜像，运行应用容器；
向所述主机管控平台上报已安装完成。
所述操作指令为卸载应用时，所述分布式设备对自身已有应用进行核验，如果发现存在所述应用，则卸载所述应用；如果发现无所述应用，则向所述主机管控平台上报已卸载完成。
所述分布式设备卸载所述应用时，包括：
将正在运行的应用进程停止，移除应用的docker镜像及容器；
向所述主机管控平台上报已卸载完成。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明将分布式设备软件中的业务功能，按模块拆分成应用，大大减少了分布式设备软件的总体大小，解决了分布式设备整体固件升级有升级包庞大、耗时长的问题。同时，将业务模块拆分剥离也减少了分布式设备整体固件的升级几率，降低了整体固件升级时分布式设备功能不可用的影响。模块拆分为应用后，使用docker容器引擎封装，应用之间相互隔离，单个变更不影响其他应用，并且能更简单明确地掌控应用的运行状态。分布式设备根据所在地域、设备资源差异按需安装应用，因地制宜，达到软件定义硬件的效果，最大限度发挥分布式设备的能力。
附图说明
图1是本发明实施方式分布式容器的集中管理系统的方框图；
图2是本发明实施方式在进行应用安装时的流程图；
图3是本发明实施方式在进行应用卸载时的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种分布式容器的集中管理系统，如图1所示，包括用户管理平台、主机管控平台、云存储服务器和分布式设备。
用户管理平台用于向用户提供管理应用的交互入口，接收用户发出的应用安装包，并根据分布式设备的所属地域、资源总量以及应用的相关信息生成操作指令，其中，所述应用的相关信息包括应用名称、应用优先级、适用地域以及应用的资源占用情况。用户可在管理平台中查询分布式设备上安装的应用，并对单台或多台设备进行应用下发、应用升级、应用卸载等操作。
主机管控平台分别与所述用户管理平台和分布式设备相连，用于根据所述用户管理平台下发的操作指令转发给所述分布式设备，以及将所述分布式设备上报的应用列表统一上报至所述用户管理平台。
云存储服务器，与所述用户管理平台相连，用于存储用户在用户管理平台上传的各版本的应用安装包。
分布式设备，用于根据所述操作指令对自身安装的应用执行相应的操作。本实施方式中的分布式设备在主机操作系统之上搭建了用于负责与主机管控平台交互的平台交互通道、用于负责管理应用的版本的应用版本控制模块、用于负责管理应用的生命周期的应用进程管理模块、用于负责下载并校验应用安装包的应用下载服务模块，以及用于对应用安装包进行解包和安装的docker daemon环境。
本实施方式的分布式容器的集中管理系统在对分布式设备进行管理时，其包括以下步骤：
所述用户管理平台接收用户上传的应用安装包，并将所述应用安装包发送至所述云存储服务器，同时对应用安装包进行版本登记，记录应用的相关信息，所述应用的相关信息包括应用名称、应用优先级、适用地域以及应用的资源占用情况；
所述用户管理平台接收用户上传的应用管理信息，所述应用管理信息中包括应用管理任务和目标分布式设备；
所述用户管理平台根据各个目标分布式设备的所属地域、资源总量以及应用的相关信息生成对目标分布式设备控制的操作指令，并将所述操作指令下发给所述主机管控平台；
所述主机管控平台将操作指令转发给所述目标分布式设备；
所述分布式设备在收到操作指令后，解析操作指令，并根据解析结果完成应用管理任务。
具体地说，当需要对分布式设备安装指定的应用时，如图2所示，包括：
S1：用户通过用户管理平台上传文件安装包。用户管理平台将安装包上传至云存储服务器，同时，进行应用版本登记，记录应用信息、版本及其安装包在云存储服务器的下载地址。
S2：用户选择单台或多台分布式设备下发应用。用户管理平台根据各个目标分布式设备的所属地域、资源总量以及应用的相关信息生成对目标分布式设备控制的操作指令，并将操作指令下发至主机管控平台。生成对目标分布式设备控制的操作指令时，本实施方式中的用户管理平台先根据待安装应用的适用地域选出对应的目标分布式设备，再将选出的目标分布式设备的资源总量与待安装应用的资源占用情况进行比较，当目标分布式设备安装待安装应用后的资源占用情况未超过分布式设备的资源总量的80%时，表示该应用可以安装到所述目标分布式设备上，则生成对该目标分布式设备安装该应用的操作指令，若分布式设备安装待安装应用后的资源占用情况超过分布式设备的资源总量的80%时，则获取目标分布式设备上已经安装的应用，并将目标分布式设备上已经安装的应用的优先级与待安装应用的优先级进行比较，若目标分布式设备上已经安装的应用的优先级低于待安装应用的优先级，则生成卸载目标分布式设备上已经安装的应用的操作指令。
S3：主机管控平台将用户管理平台下发的操作指令发送给用户指定的分布式设备。
S4：分布式设备接收到应用安装指令后，先对本机已有应用进行核验，发现无此应用或版本与下发的应用版本不一致时，开始安装此应用的指定版本。若发现已经安装应用的这个版本则向主机管控平台上报已安装完成。
其中，安装应用的步骤如下：从云存储服务器的指定地址下载应用安装包，并核验安装包完整性；将正在运行的应用进程停止，并移除应用的旧docker镜像及容器；使用下载的应用安装包进行解包安装，载入应用镜像，运行应用容器；上报主机管控平台应用已安装完成。
当需要对分布式设备卸载指定的应用时，如图3所示，包括：
S1：用户指定单台或多台分布式设备卸载应用。
S2：用户管理平台将指令下发至主机管控平台。
S3：主机管控平台将用户管理平台下发的指令发送给用户指定的分布式设备。
S4：分布式设备检查自身已安装的应用，发现需卸载的设备则进行应用卸载；若未发现需卸载的应用，则向主机管控平台上报已卸载完成。
其中，卸载应用的步骤如下：将正在运行的应用进程停止，移除应用的docker镜像及容器；上报主机管控平台应用已卸载完成。
不难发现，本发明将分布式设备软件中的业务功能，按模块拆分成应用，大大减少了分布式设备软件的总体大小，解决了分布式设备整体固件升级有升级包庞大、耗时长的问题。同时，将业务模块拆分剥离也减少了分布式设备整体固件的升级几率，降低了整体固件升级时分布式设备功能不可用的影响。模块拆分为应用后，使用docker容器引擎封装，应用之间相互隔离，单个变更不影响其他应用，并且能更简单明确地掌控应用的运行状态。分布式设备根据所在地域、设备资源差异按需安装应用，因地制宜，达到软件定义硬件的效果，最大限度发挥分布式设备的能力。

Claims (10)

1.一种分布式容器的集中管理系统，其特征在于，包括用户管理平台、主机管控平台、云存储服务器和分布式设备；所述用户管理平台用于向用户提供管理应用的交互入口，接收用户发出的应用安装包，并根据分布式设备的所属地域、资源总量以及应用的相关信息生成操作指令，其中，所述应用安装包是由分布式设备软件中的业务功能按模块拆分后用docker容器引擎封装而成的；所述应用的相关信息包括应用名称、应用优先级、适用地域以及应用的资源占用情况；所述主机管控平台分别与所述用户管理平台和分布式设备相连，用于将所述用户管理平台下发的操作指令转发给所述分布式设备，以及将所述分布式设备上报的应用列表统一上报至所述用户管理平台；云存储服务器，与所述用户管理平台相连，用于存储用户在用户管理平台上传的各版本的应用安装包；分布式设备，用于根据所述操作指令对自身安装的应用执行相应的操作。
2.根据权利要求1所述的分布式容器的集中管理系统，其特征在于，所述分布式设备包括：
平台交互通道，用于与所述主机管控平台进行交互；
应用版本控制模块，用于管理应用的版本；
应用进程管理模块，用于管理应用的生命周期；
应用下载服务模块，与所述云存储服务器相连，用于下载并校验应用安装包；
docker daemon环境模块，用于对应用安装包进行解包和安装。
3.根据权利要求2所述的分布式容器的集中管理系统，其特征在于，所述分布式设备中的应用正常运行时，所述应用版本控制模块通过所述平台交互通道向所述主机管控平台所述分布式设备中当前的应用列表，所述应用列表中包含各个应用的版本信息。
4.根据权利要求2所述的分布式容器的集中管理系统，其特征在于，所述分布式设备与所述主机管控平台建立连接时，所述应用版本控制模块向所述主机管控平台获取应用信息，并将所述应用信息与自身的应用列表进行核对，并根据核对结果进行应用的安装、升级、回退和卸载。
5.一种分布式容器的集中管理方法，其特征在于，应用于如权利要求1-4中任一所述的分布式容器的集中管理系统，包括以下步骤：
所述用户管理平台接收用户上传的应用安装包，并将所述应用安装包发送至所述云存储服务器，同时对应用安装包进行版本登记，记录应用的相关信息，所述应用的相关信息包括应用名称、应用优先级、适用地域以及应用的资源占用情况；
所述用户管理平台接收用户上传的应用管理信息，所述应用管理信息中包括应用管理任务和目标分布式设备；
所述用户管理平台根据各个目标分布式设备的所属地域、资源总量以及应用的相关信息生成对目标分布式设备控制的操作指令，并将所述操作指令下发给所述主机管控平台；其中，所述操作指令中包含有应用管理任务对应的应用的相关信息；其中，生成对目标分布式设备控制的操作指令时，用户管理平台先根据应用的适用地域选出对应的目标分布式设备，再判断目标分布式设备安装应用后如果分布式设备的资源占用量未超过分布式设备的资源总量的预设百分比时，则生成对目标分布式设备安装该应用的操作指令，如果分布式设备的资源占用量超过分布式设备的资源总量的预设百分比时，则获取目标分布式设备上已经安装的应用，并将目标分布式设备上已经安装的应用的优先级与应用的优先级进行比较，若目标分布式设备上已经安装的应用的优先级低于待安装应用的优先级，则生成卸载目标分布式设备上已经安装的应用的操作指令；
所述主机管控平台将操作指令转发给所述目标分布式设备；
所述分布式设备在收到操作指令后，解析操作指令，并根据解析结果完成应用管理任务。
6.根据权利要求5所述的分布式容器的集中管理方法，其特征在于，所述应用的相关信息包括应用的版本信息及应用安装包在云存储服务器的下载地址。
7.根据权利要求5所述的分布式容器的集中管理方法，其特征在于，所述操作指令为安装指定版本的应用时，所述分布式设备对自身已有应用进行核验，如果发现无所述应用或所述应用的版本与应用的相关信息中的应用版本不一致，则安装所述应用的指定版本；若发现已经安装所述应用且所述应用的版本与应用的相关信息中的应用版本一致，则向所述主机管控平台上报已安装完成。
8.根据权利要求7所述的分布式容器的集中管理方法，其特征在于，所述分布式设备安装所述应用的指定版本时，包括：
从应用的相关信息中获取应用安装包在云存储服务器的下载地址；
从云存储服务器的下载地址下载所述应用安装包，并核验所述应用安装包的完整性；
将正在运行的应用进程停止，并移除应用的旧docker镜像及容器；
对下载的应用安装包进行解包安装，载入应用镜像，运行应用容器；
向所述主机管控平台上报已安装完成。
9.根据权利要求5所述的分布式容器的集中管理方法，其特征在于，所述操作指令为卸载应用时，所述分布式设备对自身已有应用进行核验，如果发现存在所述应用，则卸载所述应用；如果发现无所述应用，则向所述主机管控平台上报已卸载完成。
10.根据权利要求9所述的分布式容器的集中管理方法，其特征在于，所述分布式设备卸载所述应用时，包括：
将正在运行的应用进程停止，移除应用的docker镜像及容器；
向所述主机管控平台上报已卸载完成。
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