發(fā)布時(shí)間：2017-05-18 22:07

  本文關(guān)鍵詞：基于容器云平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)資源管理與配置系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：云平臺(tái)利用虛擬化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)大規(guī)模底層物理資源的管理和彈性伸縮。在過去的很長一段時(shí)間內(nèi),虛擬機(jī)一直扮演著云平臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)施層骨干的角色,用它來提供物理資源的隔離和控制。然而虛擬機(jī)由于額外的虛擬化控制層給云平臺(tái)造成了性能上的額外損失。容器是一個(gè)類似但更加輕量級(jí)的解決方案,它與傳統(tǒng)的虛擬機(jī)相比,使用起來資源額外開銷更小,啟動(dòng)銷毀時(shí)間也更少,被認(rèn)為是云平臺(tái)上更好的應(yīng)用程序發(fā)布部署的方案。這既是云平臺(tái)使用容器的機(jī)遇,更是對(duì)容器綜合技術(shù)的挑戰(zhàn)。目前容器技術(shù)在網(wǎng)絡(luò),安全,存儲(chǔ)等諸多方面尚未成熟,距離真正成為云平臺(tái)的構(gòu)建基礎(chǔ)還有一段路要走。本論文重點(diǎn)分析了目前容器云平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)方面的挑戰(zhàn),并通過對(duì)業(yè)界現(xiàn)存的基于容器的網(wǎng)絡(luò)工具的調(diào)研,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的解決方案在網(wǎng)絡(luò)隔離,網(wǎng)絡(luò)資源控制及網(wǎng)絡(luò)彈性擴(kuò)展等方面做的工作還很有限,并不能完全滿足云平臺(tái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求。針對(duì)目前容器云平臺(tái)面臨的網(wǎng)絡(luò)問題,本論文提出如下的3個(gè)具體的解決方案：1利用網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)將云平臺(tái)底層的物理網(wǎng)絡(luò)劃分成多租戶使用的虛擬網(wǎng)絡(luò),每個(gè)租戶使用一個(gè)獨(dú)立且互相隔離的虛擬網(wǎng)絡(luò)。除了隔離功能外,虛擬網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展更加彈性,計(jì)算任務(wù)在虛擬網(wǎng)絡(luò)上遷移也更加便利。2通過使用Linux提供的網(wǎng)絡(luò)流量控制接口對(duì)租戶的每個(gè)容器的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行控制,填補(bǔ)了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)解決方案不能控制容器使用網(wǎng)絡(luò)資源量的空白。除了資源控制外,本方案還支持對(duì)每個(gè)容器的歷史發(fā)送及接收流量的查詢和實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送及接收速度的監(jiān)控。3通過使用分布式配置管理和集群成員自治等技術(shù),新方案比原來人工或半自動(dòng)化配置網(wǎng)絡(luò)的方法快速靈活,且它最大限度地減少了人工干預(yù),適應(yīng)容器云平臺(tái)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)配置的需求。本文不僅提出了解決問題的技術(shù)方案,還通過實(shí)際軟件開發(fā)實(shí)現(xiàn)了它們,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該工具可以滿足容器云平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)隔離和資源控制等方面的需求,可以幫助更好地管理云平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)資源。
【關(guān)鍵詞】：云計(jì)算 容器 Docker Kubernetes 虛擬網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)資源管理
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP393.07
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-14
• 第1章 緒論14-22
• 1.1 研究背景14-15
• 1.2 云平臺(tái)使用容器技術(shù)的動(dòng)機(jī)15-16
• 1.3 容器云平臺(tái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的要求16-17
• 1.4 容器云平臺(tái)目前存在的網(wǎng)絡(luò)問題17-18
• 1.5 本文主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)18-20
• 1.6 文章組織結(jié)構(gòu)20-21
• 1.7 本章小結(jié)21-22
• 第2章 相關(guān)技術(shù)綜述22-39
• 2.1 Linux容器技術(shù)及Docker22-23
• 2.2 容器云平臺(tái)Kubernetes23-25
• 2.2.1 Kubernetes工作節(jié)點(diǎn)運(yùn)行的組件介紹24
• 2.2.2 Kubernetes控制節(jié)點(diǎn)運(yùn)行的組件介紹24-25
• 2.3 Kubernetes容器云平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)模型25-26
• 2.4 基于覆蓋網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)虛擬化26-29
• 2.5 分布式配置信息管理原理29-30
• 2.6 集群成員管理及故障監(jiān)測工具Serf30-32
• 2.7 Linux網(wǎng)絡(luò)資源控制模塊32-34
• 2.8 現(xiàn)存的基于容器的網(wǎng)絡(luò)資源管理及配置解決方案34-38
• 2.8.1 Pipework35
• 2.8.2 Weave35-36
• 2.8.3 GCE(Google Compute Engine)實(shí)現(xiàn)36
• 2.8.4 Coreos/flannel36-37
• 2.8.5 Socketplane37-38
• 2.9 本章小結(jié)38-39
• 第3章 整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)39-45
• 3.1 系統(tǒng)對(duì)外服務(wù)API設(shè)計(jì)39-41
• 3.1.1 云平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)配置需求及API設(shè)計(jì)39-41
• 3.1.2 網(wǎng)絡(luò)管理員網(wǎng)絡(luò)管理需求及API設(shè)計(jì)41
• 3.1.3 網(wǎng)絡(luò)資源監(jiān)控需求及API設(shè)計(jì)41
• 3.2 系統(tǒng)內(nèi)部架構(gòu)及模塊介紹41-43
• 3.3 設(shè)計(jì)方案與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)解決方案對(duì)比43-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第4章 API Server模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)45-50
• 4.1 API Server模塊工作機(jī)理概述45
• 4.2 API Server架構(gòu)及客戶端API設(shè)計(jì)45-46
• 4.3 基于RESTful HTTP API的API Server實(shí)現(xiàn)46-49
• 4.3.1 虛擬網(wǎng)絡(luò)查詢請(qǐng)求處理實(shí)現(xiàn)47
• 4.3.2 容器網(wǎng)絡(luò)初始化配置請(qǐng)求處理實(shí)現(xiàn)47-49
• 4.3.3 網(wǎng)絡(luò)資源監(jiān)控請(qǐng)求處理實(shí)現(xiàn)49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 第5章 分布式配置管理模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)50-60
• 5.1 分布式配置管理模塊工作機(jī)理概述50
• 5.2 分布式配置管理模塊架構(gòu)設(shè)計(jì)50-51
• 5.3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置信息設(shè)計(jì)51-53
• 5.3.1 租戶虛擬子網(wǎng)信息52
• 5.3.2 虛擬子網(wǎng)VNI位向量信息52-53
• 5.3.3 虛擬子網(wǎng)的IP位向量信息53
• 5.4 網(wǎng)絡(luò)配置信息對(duì)外接口實(shí)現(xiàn)53-55
• 5.4.1 租戶虛擬子網(wǎng)對(duì)外接口53-54
• 5.4.2 虛擬子網(wǎng)VNI位向量對(duì)外接口54-55
• 5.4.3 虛擬子網(wǎng)的P位向量對(duì)外接口55
• 5.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及結(jié)果分析55-59
• 5.5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境介紹55-56
• 5.5.2 虛擬網(wǎng)絡(luò)配置信息實(shí)驗(yàn)56-58
• 5.5.3 虛擬網(wǎng)絡(luò)IP位向量配置信息實(shí)驗(yàn)58-59
• 5.6 本章小結(jié)59-60
• 第6章 工作節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)配置模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)60-70
• 6.1 工作節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)配置模塊工作機(jī)理概述60-61
• 6.2 覆蓋網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)創(chuàng)建及維護(hù)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)61
• 6.3 虛擬子網(wǎng)自動(dòng)管理功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)61-62
• 6.4 容器網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)配置功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)62-64
• 6.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及結(jié)果分析64-69
• 6.5.1 覆蓋網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化搭建維護(hù)功能實(shí)驗(yàn)64-66
• 6.5.2 虛擬子網(wǎng)自動(dòng)創(chuàng)建及刪除實(shí)驗(yàn)66-68
• 6.5.3 容器網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)配置實(shí)驗(yàn)68-69
• 6.6 本章小結(jié)69-70
• 第7章 網(wǎng)絡(luò)資源控制及監(jiān)控模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)70-80
• 7.1 網(wǎng)絡(luò)資源控制及監(jiān)控模塊功能概述70
• 7.2 網(wǎng)絡(luò)資源控制模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)70-73
• 7.2.1 基于netem模塊的容器延時(shí)控制實(shí)現(xiàn)71-72
• 7.2.2 基于TBF算法的容器流量帶寬控制實(shí)現(xiàn)72-73
• 7.3 網(wǎng)絡(luò)資源監(jiān)控模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)73-75
• 7.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及結(jié)果分析75-79
• 7.4.1 網(wǎng)絡(luò)帶寬控制實(shí)驗(yàn)75-76
• 7.4.2 網(wǎng)絡(luò)延時(shí)控制實(shí)驗(yàn)76-77
• 7.4.3 網(wǎng)絡(luò)資源監(jiān)控實(shí)驗(yàn)77-79
• 7.5 本章小結(jié)79-80
• 第8章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證80-84
• 8.1 網(wǎng)絡(luò)隔離實(shí)驗(yàn)80-81
• 8.2 Pod跨工作節(jié)點(diǎn)遷移實(shí)驗(yàn)81-82
• 8.3 集群網(wǎng)絡(luò)性能測試與對(duì)比82-84
• 第9章 總結(jié)與展望84-86
• 9.1 本文總結(jié)84
• 9.2 未來展望84-86
• 參考文獻(xiàn)86-91
• 攻讀碩士學(xué)位期間主要的研究成果91-92
• 致謝92

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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3 柏杏麗;虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用[J];鄭州經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院學(xué)報(bào);2002年04期

4 李東輝;你是一個(gè)網(wǎng)民嗎?[J];管理工程師;2002年02期

5 王磊;周淑華;袁堅(jiān);任勇;山秀明;;虛擬網(wǎng)絡(luò)行為對(duì)互聯(lián)網(wǎng)整體特性的影響[J];物理學(xué)報(bào);2007年01期

6 景卉;周維剛;;計(jì)算主義下虛擬網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性探究[J];系統(tǒng)科學(xué)學(xué)報(bào);2008年01期

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10 David P.Chernicoff ,張，

本文編號(hào)：377221