發(fā)布時間：2023-05-27 00:12

　　隨著微服務架構(gòu)和以Docker為代表的容器虛擬化技術的發(fā)展,基于Docker容器化的微服務應用部署方式,為廣大開發(fā)人員提供了高效、敏捷和輕量級方案。但如何對分布在多個主機上的大量Docker容器應用構(gòu)成的容器集群進行統(tǒng)一的監(jiān)控運維管理便成了亟需解決的問題。目前開源也推出了諸多容器集群管理工具如Swarm、Marathon、Kubernetes等,但還存在如下問題:(1)當前的開源工具主要實現(xiàn)了對容器的編排管理功能,沒有實現(xiàn)對鏡像管理、持續(xù)集成、運維部署和遠程調(diào)試等綜合功能。同時都是基于命令行操作的分布式系統(tǒng),對用戶的分布式系統(tǒng)和Linux系統(tǒng)知識要求較高,導致用戶入門門檻高,學習成本大。(2)目前對應用的自動伸縮功能支持不完善,目前支持單一伸縮指標,不能基于用戶自定義的監(jiān)控指標進行伸縮。(3)無法對集群中部署的大量Docker服務提供的對外服務能力進行統(tǒng)一的上線、發(fā)布、監(jiān)控檢查、下線等生命周期進行統(tǒng)一的管理。本文針對以上問題構(gòu)建了一個基于Docker的容器集群管理平臺。主要研究內(nèi)容包括以下三個部分:1)一種基于自定義監(jiān)控指標的自動伸縮系統(tǒng)的研究與實現(xiàn),主要包括收集用戶自定義的監(jiān)控指標,...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 論文研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 容器集群國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 API網(wǎng)關的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容
    1.4 碩士在讀期間主要完成工作
    1.5 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 容器集群管理平臺相關技術研究
    2.1 容器編排工具架構(gòu)原理分析
    2.2 服務注冊中心
        2.2.1 服務注冊中心對比分析
        2.2.2 Consul架構(gòu)原理分析
    2.3 集群監(jiān)控工具
        2.3.1 cAdvisor+Heapster架構(gòu)原理分析
        2.3.2 Prometheus架構(gòu)原理分析
        2.3.3 Heapster方案與prometheus對比
    2.4 分布式存儲
    2.5 本章小結(jié)
第三章 容器集群管理平臺的需求分析與總體設計
    3.1 容器集群管理平臺概述
        3.1.1 服務容器集群管理平臺特點
        3.1.2 問題及挑戰(zhàn)
    3.2 容器集群管理平臺需求分析
        3.2.1 統(tǒng)一資源監(jiān)控需求分析
        3.2.2 自動伸縮需求分析
        3.2.3 運維部署需求分析
        3.2.4 服務管理需求分析
        3.2.5 鏡像管理需求分析
        3.2.6 持續(xù)集成需求分析
        3.2.7 系統(tǒng)易用性需求分析
    3.3 容器集群管理平臺系統(tǒng)架構(gòu)設計
    3.4 容器集群管理平臺功能架構(gòu)設計
        3.4.1 系統(tǒng)資源監(jiān)控模塊概述
        3.4.2 持續(xù)集成模塊概述
        3.4.3 自動伸縮模塊概述
        3.4.4 運維部署模塊概述
        3.4.5 服務管理模塊概述
        3.4.6 可視化Web平臺模塊概述
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于API網(wǎng)關的服務管理的研究與實現(xiàn)
    4.1 存在問題與研究挑戰(zhàn)
    4.2 API網(wǎng)關的總體架構(gòu)設計
    4.3 一種API生命周期管理方法的設計與實現(xiàn)
        4.3.1 API注冊與上線模塊的設計與實現(xiàn)
        4.3.2 服務健康檢查的設計與實現(xiàn)
        4.3.3 下線與注銷的設計與實現(xiàn)
    4.4 一種API網(wǎng)關動態(tài)服務路由技術的設計與實現(xiàn)
        4.4.1 API服務獲取模塊設計與實現(xiàn)
        4.4.2 基于過濾器的路由過濾規(guī)則模塊設計與實現(xiàn)
        4.4.3 路由可定制動態(tài)路由調(diào)度策略模塊設計與實現(xiàn)
        4.4.4 路由分發(fā)與匹配
    4.5 一種API服務編排模塊的設計與實現(xiàn)
        4.5.1 組合服務編排系統(tǒng)架構(gòu)設計
        4.5.2 JSON數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計與實現(xiàn)
        4.5.3 組合Web服務執(zhí)行引擎設計與實現(xiàn)
    4.6 本章小結(jié)
第五章 基于Prometheus自動伸縮系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)
    5.1 研究背景
    5.2 Kubernetes自動伸縮架構(gòu)原理分析
        5.2.1 自動伸縮
        5.2.2 Kubernetes自動伸縮Horizontal Pod Autoscaling
    5.3 基于Prometheus自動伸縮的設計與實現(xiàn)
        5.3.1 基于HPA的自動伸縮設計與實現(xiàn)
        5.3.2 基于AlertManager的自動伸縮設計與實現(xiàn)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 容器集群管理平臺詳細設計與實現(xiàn)
    6.1 統(tǒng)一資源監(jiān)控模塊的設計與實現(xiàn)
        6.1.1 數(shù)據(jù)采集
        6.1.2 數(shù)據(jù)處理
        6.1.3 數(shù)據(jù)存儲
        6.1.4 數(shù)據(jù)可視化展示
        6.1.5 監(jiān)控報警
    6.2 運維部署模塊的設計與實現(xiàn)
        6.2.1 應用管理模塊的設計與實現(xiàn)
        6.2.2 Web控制臺設計與實現(xiàn)
        6.2.3 日志處理模塊設計與實現(xiàn)
        6.2.4 存儲模塊設計與實現(xiàn)
        6.2.5 主機管理模塊設計與實現(xiàn)
    6.3 持續(xù)集成模塊的詳細設計與實現(xiàn)
        6.3.1 基于Gitlab的私有代碼倉庫
        6.3.2 自動構(gòu)建模塊
        6.3.3 鏡像管理模塊
        6.3.4 應用部署模塊
    6.4 可視化Web平臺設計與實現(xiàn)
        6.4.1 可視化平臺整體架構(gòu)
        6.4.2 基于Vue.js+Echarts的可視化平臺設計與實現(xiàn)
    6.5 本章小結(jié)
第七章 容器集群管理平臺的測試與系統(tǒng)展示
    7.1 測試部署環(huán)境
    7.2 系統(tǒng)測試
        7.2.1 統(tǒng)一監(jiān)控模塊功能測試
        7.2.2 自動伸縮模塊功能測試
        7.2.3 運維部署模塊功能測試
        7.2.4 持續(xù)集成模塊功能測試
        7.2.5 基于API網(wǎng)關的服務管理模塊功能測試
    7.3 本章小結(jié)
第八章 總結(jié)與展望
    8.1 本文工作總結(jié)
    8.2 本文工作不足及前景展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間取得的研究成果



本文編號：3823532