一种边缘计算平台上docker容器自动部署方法技术

本发明专利技术公开了一种边缘计算平台上docker容器自动部署方法，采用一种边缘计算平台上docker容器自动部署系统，该系统包括docker应用提交系统和docker应用自动部署系统；采用该方法部署的docker容器可以独立运行多种进程、多个应用，更加充分地利用边缘计算平台的资源，同时保持各个独立应用的安全性。同时保持各个独立应用的安全性。同时保持各个独立应用的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种边缘计算平台上docker容器自动部署方法


[0001]本专利技术属于信息
，涉及一种边缘计算平台上docker容器自动部署方法。

技术介绍

[0002]近年来，可移动的边缘计算一体机是当前计算机体系结构领域的热点。边缘计算一体机主要由：1)硬件层面上：满足边缘计算需求的小型计算机、网络设备和其他硬件；2)软件层面上：为边缘计算定制的资源管理系统组成。它的主要特点表现为：体积小，低功耗，轻重量，易拓展，高性能，低成本。人们可以利用边缘计算一体机的便携性和灵活性，在靠近数据输入的地方提供计算和存储服务，解决传统模式下数据回传到云计算中央数据中心的高延迟、网络不稳定和劫持数据不安全的问题。
[0003]容器是直接运行在操作系统内核之上的用户空间。容器虚拟化被称为“操作系统虚拟化”，容器技术可以让多个独立的用户空间运行在同一台宿主机上。与传统虚拟化相比，容器的开销比较小，因为容器运行不需要模拟层和管理层，而是使用操作系统的系统调用接口。但由于容器的管理复杂，Docker技术应运而生。Docker是一个能够把开发的应用程序自动部署到容器的开源引擎。用户只需要几分钟，就可以把自己的程序“Docker化”。并且Docker容器拥有很高的性能，同时一台宿主机中也可以运行很多个容器。
[0004]当前，边缘计算在许多行业应用兴起，如智慧医疗、视频监控、野外勘测、军事作战等。应用的种类越来越多，为保证边缘计算平台上数据的高安全和应用的高性能，应用之间资源的隔离性显得尤为重要。然而，目前docker技术只在传统的大服务器上应用，在边缘计算平台上应用探索很少。另一方面，大服务器一般是基于x86架构，而边缘计算平台由于要满足可便携、低功耗等条件，基于Arm的架构显得比较合适。基于Arm架构的docker技术尚未成熟，不够稳定。
[0005]为了使得边缘计算平台的资源得到充分利用，提出了一种在边缘计算平台上docker容器自动部署的技术。虽然在数据中心中docker技术的应用普遍，但在边缘计算平台上docker技术应用很少。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种边缘计算平台上docker容器自动部署方法，采用该方法部署的docker容器可以独立运行多种进程、多个应用，更加充分地利用边缘计算平台的资源，同时保持各个独立应用的安全性。
[0007]本专利技术所采用的技术方案是，一种边缘计算平台上docker容器自动部署方法，采用一种边缘计算平台上docker容器自动部署系统，该系统包括docker应用提交系统和docker应用自动部署系统；
[0008]具体包括如下步骤：
[0009]步骤1，用户向边缘计算平台以json文件提交docker运行任务；
[0010]步骤2，在收到docker任务json描述后,master进程选择一台能满足docker任务资
源需求的节点，同时master进程将docker任务的信息发送给slave1,并在内存的数据结构中，并将slave1上的剩余资源更新为减去docker任务需求后的数值；
[0011]步骤3，slave1获取到待运行的docker任务信息后，启动container进程；
[0012]步骤4，通过container进程拉取该docker任务的镜像，并通过docker服务的API实现基于CPU和内存的资源隔离；
[0013]步骤5，在slave1上再次启动container进程；
[0014]步骤6，基于步骤5启动的container进程，通过任务的命令创建docker进程，并监控docker进程的生命周期；
[0015]步骤7，将docker进程的状态信息逐步向上依次反馈到用户界面。
[0016]本专利技术的特点还在于：
[0017]docker应用提交系统包括前端docker应用设置信息填写接口和后端docker应用的设置信息接收和存储操作；
[0018]通过docker应用提交系统填写完的docker应用信息将通过http协议传送到docker应用提交系统后端，docker应用提交系统后端将docker应用信息进行保存。
[0019]docker应用信息的保存方式为保存至数据库或者写到单独的文件中。
[0020]前端docker应用设置信息填写接口为网页端或者配置文件。
[0021]docker应用自动部署系统包括依次传递信息的docker应用部署解析模块、任务调度模块、容器构建模块、容器启动和监控模块。
[0022]docker应用部署解析模块包括如下功能：调用json或yaml解码库，解析用户提交的docker应用描述信息；将解析完的docker应用描述信息封装成计算任务，提交到边缘计算平台上的任务调度模块。
[0023]任务调度模块包括如下功能：负责给计算任务分配资源，并调度到对应的slave节点上运行。
[0024]容器构建模块包括如下功能：为docker的运行作准备，包括拉取镜像、进行资源隔离。
[0025]容器启动和监控模块内容包括如下功能：
[0026]1)将用户的应用程序注入到对应的docker容器中，通过linux系统调用派生出子进程，该子进程随即执行docker命令，运行docker容器；
[0027]2)监控启动的子进程状态，一方面要向上报告子进程的生命周期信息，另一方面重定向子进程的文件输入输出描述符到指定文件中，以获取docker应用的日志。
[0028]步骤2)中生命周期信息包括运行中、成功或失败结束。
[0029]本专利技术的有益效果是，与传统的数据中心docker大规模部署对比，边缘计算平台上的docker容器自动化部署技术一方面满足了边缘计算平台的可便携、低功耗等要求，降低了docker部署的硬件成本。另一方面，减少了程序员的负担，使得程序员编写的程序容易移植到架构平台上(基于x86的大服务器和基于Arm的边缘计算平台)，提高了应用开发的效率。
附图说明
[0030]图1是本专利技术一种边缘计算平台上docker容器自动部署方法中采用的一种边缘计
算平台上docker容器自动部署系统的结构框图。
具体实施方式
[0031]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。
[0032]本专利技术一种边缘计算平台上docker容器自动部署方法，采用一种边缘计算平台上docker容器自动部署系统，如图1所示，该系统包括docker应用提交系统A1和docker应用自动部署系统A2；
[0033]docker应用提交系统A1主要给用户提供docker应用的部署要求设置接口，可以是网页端，也可以是配置文件。用户通过json或yaml语法定义要docker应用的应用程序名称、应用程序位置、CPU使用核数和内存使用量。
[0034]docker应用自动部署系统A2分为：S1:docker应用部署解析模块。S2:任务调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种边缘计算平台上docker容器自动部署方法，其特征在于，采用一种边缘计算平台上docker容器自动部署系统，该系统包括docker应用提交系统和docker应用自动部署系统；具体包括如下步骤：步骤1，用户向边缘计算平台以json文件提交docker运行任务；步骤2，在收到docker任务json描述后,master进程选择一台能满足docker任务资源需求的节点，同时master进程将docker任务的信息发送给slave1,并在内存的数据结构中，并将slave1上的剩余资源更新为减去docker任务需求后的数值；步骤3，slave1获取到待运行的docker任务信息后，启动container进程；步骤4，通过container进程拉取该docker任务的镜像，并通过docker服务的API实现基于CPU和内存的资源隔离；步骤5，在slave1上再次启动container进程；步骤6，基于步骤5启动的container进程，通过任务的命令创建docker进程，并监控docker进程的生命周期；步骤7，将docker进程的状态信息逐步向上依次反馈到用户界面。2.根据权利要求1所述的一种边缘计算平台上docker容器自动部署方法，其特征在于，所述ockder应用提交系统包括前端docker应用设置信息填写接口和后端docker应用的设置信息接收和存储操作；通过docker应用提交系统填写完的docker应用信息将通过http协议传送到docker应用提交系统后端，docker应用提交系统后端将docker应用信息进行保存。3.根据权利要求2所述的一种边缘计算平台上docker容器自动部署方法，其特征在于，所述docker应用信息的保存方式为保存至数据库或者写到单独的文件中。4.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李乐乐，喻之斌，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：