基于容器引擎的云平台设计与实现

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互联网的飞速发展推动信息技术的快速演进,大数据、云计算、人工智能等成为热门应用技术。这也同样为软件项目的快速迭代带来一定的管理和部署困难。在资源云化的趋势下,传统的软件部署及管理方式很难满足用户需求,因此探讨软件项目的开发环境,部署环境等一些列问题成为必然。容器技术的出现为这一困境带来新的思维方式。利用轻量级容器技术部署速度快,资源消耗低以及集装箱特性对应用进行打包,实现快速部署。如今,在应用众多的互联网平台上,为满足日益复杂的用户需求、产品的快速迭代、持续集成、功能多样化等已经是互联网产品的必备需求。课题基于开源的容器引擎设计并开发了容器云平台,主要包括集群资源管理、应用构建部署以及弹性伸缩、滚动升级、持续集成服务、自动化迭代等功能。平台底层基于Docker引擎对应用进行镜像打包,运行环境的配置等,构建后的镜像上传到镜像仓库进行管理,对于测试及运维人员来说,直接通过镜像仓库获取镜像即可运行服务。在深入研究了容器云原生调度算法后,对原生算法进行重新设计和优化。原生调度算法在资源的调度上没有充分考虑对资源的动态更新,仅根据应用申请的资源进行静态分配,易造成系统瓶颈。针对该问题,本课题设计了一种动态调度方法,通过监控节点资源的使用记录进行动态调度,在一定程度上提升了资源的利用率。通过对容器技术的研究,优化了容器引擎原生的调度算法,最终开发了一个完整的容器云平台。通过本平台,开发人员无需关心具体复杂的环境配置,可以专注于业务本身的代码开发工作,测试人员同样只需专注于具体的测试工作,运维人员侧重容器云平台的管理和运行,重在运维,而不是项目本身的运行环境,配置管理等。在平台上部署容器应用后,只需通过平台的各类运维监控工具对服务进行管理,监控等。利用平台的持续集成及部署等功能,自动化完成整个项目的构建及部署过程,提升了软件项目的交付效率。
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