目前,大多数云平台均采用Docker容器作为虚拟化解决方案,它给数据中心带来更灵活、更便捷和更高效的管理能力。为了更好的保障数据中心服务质量,并为负载均衡和单点故障的场景提供解决方案,Docker容器的在线迁移技术不可或缺。对于数据中心,理想Docker容器在线迁移应该在功能上保证核心组件(镜像,运行时和管理上下文)的完整性和一致性,在性能上要能适应数据中心的扩展性,同时保证服务的宕机时间尽可能短。已有的容器迁移技术通常忽略Docker容器的组件完整性,只关注容器的运行时环境的迁移。虽然有部分迁移系统能够保证功能上的组件完整性,但在性能上,其系统需要从中心镜像仓库拉取镜像,缺少可扩展性。此外,其系统通过重载Docker Daemon来恢复Docker容器的管理上下文的方式明显增加服务的宕机时间。为了同时满足数据中心对Docker容器在线迁移功能上和性能上的需求,设计了面向数据中心的Docker容器在线迁移系统。该系统利用Docker容器层级镜像的特点加速镜像的迁移,并且对原始的管理上下文迁移方式进行优化来提升迁移的性能。首先,提出一种轻量级容器仓库机制,基于对本地镜像层级关系的分析可以在源端构建轻量级仓库来实现端到端镜像迁移。该机制在避免冗余镜像层传输的同时明显提升了可扩展性。其次,设计了管理上下文的动态加载机制,基于对Docker Daemon和Docker容器管理模式上耦合关系的分析,可以在不影响目的端Docker Daemon运行的前提下加载迁移容器的管理上下文。该机制显著降低了Docker容器服务的宕机时间。实验结果显示,本面向Docker容器的在线迁移系统在大量并发的容器迁移环境中有效降低了90%总的迁移时间,具体分别减少了迁移过程中的87%的镜像迁移时间和71%的容器服务宕机时间,可以同时满足数据中心对Docker容器在线迁移在功能上和性能上的需求。