本文關(guān)鍵詞：基于Docker的跨主機容器集群自動伸縮設(shè)計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在典型的應(yīng)用場景中,服務(wù)器經(jīng)常會出現(xiàn)不可預知負載需求,在應(yīng)用程序開始獲得更多流量時,需要添加更多的服務(wù)器來應(yīng)對額外負載,當應(yīng)用程序的流量開始減少時,需要終止未充分利用的服務(wù)器。為了應(yīng)對以上應(yīng)用需求,云平臺實現(xiàn)了自動伸縮服務(wù)。自動伸縮是云平臺的一項關(guān)鍵服務(wù),根據(jù)用戶定義的多種策略(時間表、運行狀態(tài)等)自動的實現(xiàn)IT資源擴展或收縮。該服務(wù)能夠在避免IT資源過度配置的情況下保持足夠的性能,同時降低管理費用。Docker是基于Linux容器(LXC)創(chuàng)建的一個應(yīng)用容器引擎,屬于操作系統(tǒng)層虛擬化,主要用于解決服務(wù)器應(yīng)用快速構(gòu)建、部署和分享的問題,能夠用來實現(xiàn)輕量級的虛擬化。目前,云平臺的自動伸縮主要是基于傳統(tǒng)的虛擬機技術(shù)(VM),在資源利用率和啟動速度以及性能上有較大的開銷。本文通過研究使用Docker容器技術(shù)作為云平臺的底層虛擬化技術(shù),充分利用Docker的快速部署和高效虛擬化優(yōu)勢,實現(xiàn)基于Docker的跨主機容器集群自動伸縮系統(tǒng),大大提高云平臺的資源利用率,減少不必要的資源浪費,同時能夠更加快速有效地應(yīng)對不可預知負載需求,提供高吞吐量和低延遲的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。本文的主要研究工作包括：(1)針對Docker跨主機容器集群部署存在的兩個關(guān)鍵問題網(wǎng)絡(luò)通信與文件共享,采用Open vSwitch虛擬交換機結(jié)合GRE隧道技術(shù)實現(xiàn)跨主機網(wǎng)絡(luò)通信,采用本地鏡像倉庫結(jié)合NFS實現(xiàn)文件共享。(2)設(shè)計并實現(xiàn)了基于Docker的伸縮組,Haproxy作為前端負載均衡,Etcd作為配置數(shù)據(jù)庫,Confd動態(tài)生成Haproxy配置腳本,實現(xiàn)無感知服務(wù)刷新,提高應(yīng)用的容錯性與可用性。(3)設(shè)計并實現(xiàn)了Docker集群資源監(jiān)控模塊,計算出伸縮組的實時資源使用率,為基于負載的自動伸縮提供觸發(fā)機制。(4)利用Docker跨主機容器集群作為底層部署平臺,結(jié)合Docker容器資源監(jiān)控與Docker伸縮組,設(shè)計并實現(xiàn)了基于負載的自動伸縮系統(tǒng),并對系統(tǒng)進行測試,驗證了系統(tǒng)的可行性與有效性。
【關(guān)鍵詞】：云計算 自動伸縮 Docker 跨主機集群
【學位授予單位】：西北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.09
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文的研究內(nèi)容12-13
• 1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排13-16
• 第二章 相關(guān)技術(shù)介紹16-26
• 2.1 云計算16-17
• 2.1.1 云計算概述16
• 2.1.2 云計算的分類16-17
• 2.2 平臺虛擬化17-18
• 2.3 Docker容器技術(shù)18-22
• 2.3.1 Docker概述18-19
• 2.3.2 Docker網(wǎng)絡(luò)通信19-20
• 2.3.3 Docker文件系統(tǒng)20-21
• 2.3.4 Docker與傳統(tǒng)虛擬化比較21-22
• 2.4 資源擴展22-24
• 2.5 本章小結(jié)24-26
• 第三章 基于Docker的跨主機容器集群設(shè)計與實現(xiàn)26-36
• 3.1 Docker跨主機容器集群面臨的問題26-27
• 3.2 Docker跨主機容器集群網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計與實現(xiàn)27-32
• 3.2.1 Docker網(wǎng)絡(luò)通信分析28
• 3.2.2 跨主機容器間直接通信設(shè)計28-30
• 3.2.3 跨主機容器間網(wǎng)絡(luò)通信實現(xiàn)30-32
• 3.3 Docker跨主機容器集群文件共享設(shè)計與實現(xiàn)32-35
• 3.3.1 Docker鏡像與容器32-33
• 3.3.2 跨主機容器集群鏡像共享設(shè)計33-34
• 3.3.3 跨主機容器持久化數(shù)據(jù)共享設(shè)計34-35
• 3.3.4 跨主機容器間文件共享實現(xiàn)35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 第四章 基于Docker的容器集群自動伸縮設(shè)計與實現(xiàn)36-58
• 4.1 Docker集群自動伸縮系統(tǒng)整體設(shè)計36-40
• 4.1.1 總體架構(gòu)36-37
• 4.1.2 系統(tǒng)功能設(shè)計37-38
• 4.1.3 自動伸縮工作原理38-40
• 4.2 資源監(jiān)控模塊設(shè)計40-45
• 4.2.1 Docker容器資源限制40-41
• 4.2.2 Docker容器監(jiān)控設(shè)計41-42
• 4.2.3 Docker容器性能監(jiān)控數(shù)據(jù)格式42-44
• 4.2.4 Docker容器性能監(jiān)控生成過程44
• 4.2.5 Docker宿主機性能監(jiān)控數(shù)據(jù)生成44-45
• 4.3 伸縮組設(shè)計45-51
• 4.3.1 伸縮組自動服務(wù)發(fā)現(xiàn)架構(gòu)45-47
• 4.3.2 伸縮組自動服務(wù)發(fā)現(xiàn)設(shè)計47
• 4.3.3 伸縮組相關(guān)服務(wù)容器化實現(xiàn)47-51
• 4.4 系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)51-57
• 4.4.1 系統(tǒng)整體流程設(shè)計51-52
• 4.4.2 創(chuàng)建伸縮組流程設(shè)計與實現(xiàn)52-54
• 4.4.3 自動擴展流程設(shè)計與實現(xiàn)54-55
• 4.4.4 自動收縮流程設(shè)計與實現(xiàn)55-56
• 4.4.5 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計與實現(xiàn)56
• 4.4.6 系統(tǒng)界面展示56-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第五章 系統(tǒng)測試58-68
• 5.1 實驗環(huán)境搭建及配置58-63
• 5.1.1 實驗環(huán)境配置58-59
• 5.1.2 實驗環(huán)境搭建59-63
• 5.2 測試過程63-66
• 5.2.1 伸縮組創(chuàng)建功能測試63-64
• 5.2.2 伸縮組自動伸縮功能測試64-66
• 5.3 自動伸縮性能分析66-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 總結(jié)與展望68-70
• 工作總結(jié)68-69
• 工作展望69-70
• 參考文獻70-74
• 致謝74

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  本文關(guān)鍵詞：基于Docker的跨主機容器集群自動伸縮設(shè)計與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：332484