基于Docker的設(shè)備管理云平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-07-09 04:03
隨著近年來工業(yè)4.0的發(fā)展以及工業(yè)企業(yè)智能化設(shè)備的大規(guī)模引入,企業(yè)對廠區(qū)內(nèi)設(shè)備管理系統(tǒng)的功能與性能提出了更高的要求。傳統(tǒng)企業(yè)設(shè)備管理系統(tǒng)依賴傳統(tǒng)工人手工錄入設(shè)備信息、設(shè)備異常處理不及時、設(shè)備維護(hù)智能化管理程度不高、設(shè)備管理系統(tǒng)運(yùn)維部署手段過于落后等問題,建立企業(yè)私有云平臺成為工業(yè)信息系統(tǒng)發(fā)展的重點(diǎn)。本文基于Docker容器技術(shù)構(gòu)建設(shè)備管理PaaS云平臺,提供微服務(wù)化、輕量級、高效、敏捷的應(yīng)用運(yùn)維部署新方式。結(jié)合企業(yè)對設(shè)備管理業(yè)務(wù)特性與功能需求,從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)構(gòu)建設(shè)備管理云平臺實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)資源的統(tǒng)一監(jiān)控與調(diào)度、更快捷的開發(fā)與部署,便于系統(tǒng)版本迭代升級,節(jié)約研發(fā)與運(yùn)維成本的同時,為企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益,提升企業(yè)自身競爭力。為解決現(xiàn)有設(shè)備管理系統(tǒng)部署效率低的問題,提出了一種基于Docker容器技術(shù)與Kubernetes技術(shù)構(gòu)建的設(shè)備管理系統(tǒng)云平臺,分析了 Docker容器技術(shù)優(yōu)勢;贒ocker建立PaaS云服務(wù),傳統(tǒng)設(shè)備管理系統(tǒng)部署方式存在諸多弊端,結(jié)合工業(yè)智能系統(tǒng)云平臺化的未來發(fā)展方向,設(shè)計(jì)微服務(wù)設(shè)備管理應(yīng)用部署架構(gòu),分析容器技術(shù)在設(shè)備管理系統(tǒng)云平臺部署應(yīng)用中的優(yōu)勢。通過鏡像代碼倉庫、鏡...
【文章來源】:機(jī)械科學(xué)研究總院北京市
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-?1?Docker虛擬化技術(shù)的不同之處??
eadonly)、讀寫(read-write)和寫出(whiteout-able)權(quán)限|34’351,對于只讀權(quán)限??的分支可進(jìn)行增量修改,增量修改在只讀層上層建立一層包含其全部內(nèi)容,并不對??其進(jìn)行修改,這形成了?Docker鏡像的層級結(jié)構(gòu)。不同的層級關(guān)系則代表了?Docker??容器文件系統(tǒng)中可以相互疊加的部分。在實(shí)際操作過程中若需要修改Docker鏡像??時,不需要重新建立新的鏡像,只需要在原有鏡像上添加新的層級即可,在應(yīng)用進(jìn)??行版本升級時這種結(jié)構(gòu)可以簡化發(fā)布過程,其層級結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。??將狀(read-write?layer)??愧像(read?layer)??慎像(read?layer)??鏡像(read?layer)??圖2-?2?Docker分層結(jié)構(gòu)??AUFS作為聯(lián)合文件系統(tǒng)的一種,采用Union?mount的掛載方式,允許在同一??時刻多種文件系統(tǒng)掛載在一起。掛載之后的文件系統(tǒng)以其目錄為多種文件系統(tǒng)內(nèi)容??合并的方式呈現(xiàn)。此方式掛載不會隱藏掛載點(diǎn)目錄中的原始內(nèi)容,將掛載點(diǎn)目錄中??內(nèi)容與被掛載內(nèi)容進(jìn)行合并,對全部內(nèi)容提供一個獨(dú)立的、統(tǒng)一的文件系統(tǒng)。其中??被合并的文件系統(tǒng)中只有一個會被以可讀寫模式(read-write)模式掛載,其余的文??9??
個可讀??寫的文件系統(tǒng)層則稱為Docker容器。??2.2.2?Docker容器的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建??Docker保障了應(yīng)用在完全隔離的容器環(huán)境內(nèi)運(yùn)行,容器包含了應(yīng)用運(yùn)行所需的??所有內(nèi)容。容器的創(chuàng)建過程為:父進(jìn)程運(yùn)用namespace技術(shù)通過fork創(chuàng)建子進(jìn)程,??保證了子進(jìn)程的命名空間隔離;創(chuàng)建完畢后使用Cgroups對子進(jìn)程資源進(jìn)行限制,??同時在子進(jìn)程namespace內(nèi)創(chuàng)建應(yīng)用所需環(huán)境,最終完成容器的建立。Docker可以??根據(jù)進(jìn)程需要創(chuàng)建隔離的或共享的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建流程如圖2-3所示。Docker??容器的網(wǎng)絡(luò)模式分為四種|36]:?Bridge橋接模式、Host模式、Other?Container模式以??及None模式。??Docker?Client???j???Docker?Daemon??I??”?”??Execdriver?Networkdriver??^???Libcontainer???j???Docker??Container??圖2-?3?Docker?Container網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建流程圖??10??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]云端融合的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)[J]. 羅軍舟,何源,張?zhí)m,劉亮,孫茂杰,熊潤群,東方. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2020(02)
[2]基于Docker的DevOps系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 丁海斌,崔雋,陸凱. 指揮信息系統(tǒng)與技術(shù). 2017(03)
[3]面向微服務(wù)架構(gòu)的容器級彈性資源供給方法[J]. 郝庭毅,吳恒,吳國全,張文博. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2017(03)
[4]基于Docker、Swarm、Consul與Nginx構(gòu)建高可用和可擴(kuò)展Web服務(wù)框架的方法[J]. 張寧溪,朱曉民. 電信技術(shù). 2016(11)
[5]基于Docker Swarm集群的調(diào)度策略優(yōu)化[J]. 盧勝林,倪明,張翰博. 信息技術(shù). 2016(07)
[6]基于HTML5的混合移動應(yīng)用開發(fā)[J]. 顧學(xué)海,胡牧,蔣厚明,王俊. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2016(05)
[7]混合移動應(yīng)用開發(fā)模式的新策略[J]. 杜帥,鄂海紅,許可. 軟件. 2015(06)
[8]基于Docker的平臺即服務(wù)架構(gòu)研究[J]. 張建,謝天鈞. 信息技術(shù)與信息化. 2014(10)
[9]Linux下聯(lián)合文件系統(tǒng)的研究及性能分析[J]. 吳超,陳啟安. 電腦知識與技術(shù). 2013(36)
[10]云計(jì)算:體系架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)[J]. 羅軍舟,金嘉暉,宋愛波,東方. 通信學(xué)報(bào). 2011(07)
碩士論文
[1]ICICOS工業(yè)云智能控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 蘇為斌.山東大學(xué) 2019
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[4]基于現(xiàn)代Web技術(shù)的制造執(zhí)行系統(tǒng)研究[D]. 郭政健.北京郵電大學(xué) 2019
[5]基于改進(jìn)的人工蜂群算法Docker Swarm集群調(diào)度方法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 魯洪寬.山東大學(xué) 2018
[6]基于docker的持續(xù)集成及發(fā)布平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉梅.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院沈陽計(jì)算技術(shù)研究所) 2018
[7]面向微服務(wù)架構(gòu)的容器云平臺設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 于澤萍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[8]私有云管理平臺H3Cloud OS數(shù)據(jù)庫服務(wù)模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 黎菁.東南大學(xué) 2018
[9]基于微服務(wù)架構(gòu)的制造執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陸文虎.浙江大學(xué) 2018
[10]基于Docker的云平臺構(gòu)建及集群管理優(yōu)化技術(shù)的研究[D]. 張寧.華北電力大學(xué)(北京) 2018
本文編號:3272985
【文章來源】:機(jī)械科學(xué)研究總院北京市
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-?1?Docker虛擬化技術(shù)的不同之處??
eadonly)、讀寫(read-write)和寫出(whiteout-able)權(quán)限|34’351,對于只讀權(quán)限??的分支可進(jìn)行增量修改,增量修改在只讀層上層建立一層包含其全部內(nèi)容,并不對??其進(jìn)行修改,這形成了?Docker鏡像的層級結(jié)構(gòu)。不同的層級關(guān)系則代表了?Docker??容器文件系統(tǒng)中可以相互疊加的部分。在實(shí)際操作過程中若需要修改Docker鏡像??時,不需要重新建立新的鏡像,只需要在原有鏡像上添加新的層級即可,在應(yīng)用進(jìn)??行版本升級時這種結(jié)構(gòu)可以簡化發(fā)布過程,其層級結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。??將狀(read-write?layer)??愧像(read?layer)??慎像(read?layer)??鏡像(read?layer)??圖2-?2?Docker分層結(jié)構(gòu)??AUFS作為聯(lián)合文件系統(tǒng)的一種,采用Union?mount的掛載方式,允許在同一??時刻多種文件系統(tǒng)掛載在一起。掛載之后的文件系統(tǒng)以其目錄為多種文件系統(tǒng)內(nèi)容??合并的方式呈現(xiàn)。此方式掛載不會隱藏掛載點(diǎn)目錄中的原始內(nèi)容,將掛載點(diǎn)目錄中??內(nèi)容與被掛載內(nèi)容進(jìn)行合并,對全部內(nèi)容提供一個獨(dú)立的、統(tǒng)一的文件系統(tǒng)。其中??被合并的文件系統(tǒng)中只有一個會被以可讀寫模式(read-write)模式掛載,其余的文??9??
個可讀??寫的文件系統(tǒng)層則稱為Docker容器。??2.2.2?Docker容器的網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建??Docker保障了應(yīng)用在完全隔離的容器環(huán)境內(nèi)運(yùn)行,容器包含了應(yīng)用運(yùn)行所需的??所有內(nèi)容。容器的創(chuàng)建過程為:父進(jìn)程運(yùn)用namespace技術(shù)通過fork創(chuàng)建子進(jìn)程,??保證了子進(jìn)程的命名空間隔離;創(chuàng)建完畢后使用Cgroups對子進(jìn)程資源進(jìn)行限制,??同時在子進(jìn)程namespace內(nèi)創(chuàng)建應(yīng)用所需環(huán)境,最終完成容器的建立。Docker可以??根據(jù)進(jìn)程需要創(chuàng)建隔離的或共享的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建流程如圖2-3所示。Docker??容器的網(wǎng)絡(luò)模式分為四種|36]:?Bridge橋接模式、Host模式、Other?Container模式以??及None模式。??Docker?Client???j???Docker?Daemon??I??”?”??Execdriver?Networkdriver??^???Libcontainer???j???Docker??Container??圖2-?3?Docker?Container網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建流程圖??10??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]云端融合的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)[J]. 羅軍舟,何源,張?zhí)m,劉亮,孫茂杰,熊潤群,東方. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2020(02)
[2]基于Docker的DevOps系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 丁海斌,崔雋,陸凱. 指揮信息系統(tǒng)與技術(shù). 2017(03)
[3]面向微服務(wù)架構(gòu)的容器級彈性資源供給方法[J]. 郝庭毅,吳恒,吳國全,張文博. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2017(03)
[4]基于Docker、Swarm、Consul與Nginx構(gòu)建高可用和可擴(kuò)展Web服務(wù)框架的方法[J]. 張寧溪,朱曉民. 電信技術(shù). 2016(11)
[5]基于Docker Swarm集群的調(diào)度策略優(yōu)化[J]. 盧勝林,倪明,張翰博. 信息技術(shù). 2016(07)
[6]基于HTML5的混合移動應(yīng)用開發(fā)[J]. 顧學(xué)海,胡牧,蔣厚明,王俊. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2016(05)
[7]混合移動應(yīng)用開發(fā)模式的新策略[J]. 杜帥,鄂海紅,許可. 軟件. 2015(06)
[8]基于Docker的平臺即服務(wù)架構(gòu)研究[J]. 張建,謝天鈞. 信息技術(shù)與信息化. 2014(10)
[9]Linux下聯(lián)合文件系統(tǒng)的研究及性能分析[J]. 吳超,陳啟安. 電腦知識與技術(shù). 2013(36)
[10]云計(jì)算:體系架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)[J]. 羅軍舟,金嘉暉,宋愛波,東方. 通信學(xué)報(bào). 2011(07)
碩士論文
[1]ICICOS工業(yè)云智能控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 蘇為斌.山東大學(xué) 2019
[2]基于Kubernetes的資源調(diào)度與監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 宋霖.北京郵電大學(xué) 2019
[3]基于語義的工業(yè)設(shè)備信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 文藝.重慶郵電大學(xué) 2019
[4]基于現(xiàn)代Web技術(shù)的制造執(zhí)行系統(tǒng)研究[D]. 郭政健.北京郵電大學(xué) 2019
[5]基于改進(jìn)的人工蜂群算法Docker Swarm集群調(diào)度方法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 魯洪寬.山東大學(xué) 2018
[6]基于docker的持續(xù)集成及發(fā)布平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉梅.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院沈陽計(jì)算技術(shù)研究所) 2018
[7]面向微服務(wù)架構(gòu)的容器云平臺設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 于澤萍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[8]私有云管理平臺H3Cloud OS數(shù)據(jù)庫服務(wù)模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 黎菁.東南大學(xué) 2018
[9]基于微服務(wù)架構(gòu)的制造執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陸文虎.浙江大學(xué) 2018
[10]基于Docker的云平臺構(gòu)建及集群管理優(yōu)化技術(shù)的研究[D]. 張寧.華北電力大學(xué)(北京) 2018
本文編號:3272985
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