[發明專利]一種基于CRIU的Docker容器熱遷移方法及系統

有效

• 申請號: 201710737534.6
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107526626B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 王麗娜;徐來;余榮威;鞠瑞;談誠
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F9/48;H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

1.一種基于CRIU的Docker容器熱遷移方法，其特征在于，包括：

遷移組件步驟：用于完成遷移過程中針對容器所需的所有遷移操作，供遷移模塊調用以遷移容器

遷移步驟：用于在遷出端和遷入端建立網絡連接，并通過調用遷移組件模塊中的組件完成Docker容器的熱遷移；

清理步驟，包括：

遷出子步驟：在遷移完成后，對源主機和共享存儲中生成的中間文件進行刪除；無論容器遷移成功與否，遷移模塊均會執行；

遷出子步驟：在遷移完成后，對在目的主機使用過的中間文件進行刪除；無論容器遷移成功與否，遷移模塊均會執行；

所述遷移組件步驟具體包括：

步驟1、配置遷移子步驟

配置遷移子模塊主要負責從容器的配置文件中讀取配置，并根據這些配置信息重構出容器創建命令，用于在新創建的容器中重現原容器的配置；

步驟1.根據傳入的容器id讀取相應配置文件hostconfig.json和config.v2.json，并從config.v2.json配置文件中獲取Config.Tty的值，如果為true，則返回錯誤信息，該容器無法遷移，并結束本模塊運行，否則，繼續執行第2步；

步驟2.獲取容器配置，并將依據docker create命令選項的數據格式對獲取到的數據進行格式轉換，并將之保存到集合OPTIONS中；

步驟3.判斷工作模式是否是共享存儲環境下，如果是，將新鏡像的名稱設置為“容器id_migrate”，如果不是，設置為“私有倉庫ip:port/容器id_migrate”；

步驟4.利用OPTIONS和新鏡像的名稱合成docker create容器創建命令；

步驟2、運行狀態遷移子步驟，具體包括：

步驟2.1.在源節點基于“docker checkpoint create”命令對正在運行中的容器進行checkpoint操作并將生成的容器狀態信息發送到目的地址；

步驟2.2.在目的主機B上基于待遷移容器C的checkpoint文件，使用“dockercheckpoint create C cp_C--checkpoint-dir/目的地址“命令創建一個新容器C*中，并啟動容器C*以繼續運行；

當共享存儲時，目的地址為/mnt/checkpoints，當非共享存儲模式，目的地址為目的主機上的/migrate/checkpoints；

步驟3、Volume數據遷移子步驟，具體包括：

步驟3.1.遍歷Volume配置項，將其源路徑修改為目的地址/Volume目的路徑，將源路徑：新的源路徑作為鍵值對添加到待遷移Volume集合中；

步驟3.2.使用Rsync將待遷移Volume集合中的Volume源路徑中數據復制到新的數據源路徑；

步驟3.3.如果容器處于運行狀態，使用inotify監控原容器的Volume源路徑，當其發生變化時，使用Rsync同步到新的數據源路徑中；

步驟3.4.一旦容器停止運行，將剩余未同步的數據同步到新的數據源路徑中；

步驟4、文件系統遷移子步驟：

如果被遷移的是只讀容器，鏡像遷移只需要在進行checkpoint停機操作前，在目的主機上預先從Docker倉庫拉取(pull)指定的鏡像即可；

如果被遷移的容器不是只讀容器，則分為共享存儲和非共享存儲，具體步驟如下：

共享存儲模式：

步驟1.使用export命令將容器文件系統保存到共享存儲中的images文件夾；

步驟2.利用import命令從目的主機將共享存儲中的tar文件導入目的主機的Dockerdaemon中，生成新的鏡像img*；

步驟3.使用docker create命令基于鏡像img*創建用于恢復的容器；

非共享存儲模式：

預存儲：私有倉庫PrR(private Registry)預先存儲有整個集群中所有容器的初始創建鏡像；

步驟1.目的主機從PrR拉取(pull)待遷移容器C的初始創建鏡像img；與此同時，在源主機對待遷移容器C進行commit操作，將容器對文件系統的最新修改保存到更新后的鏡像img*中；

步驟2.commit操作完成后，源主機將鏡像img*推送到私有倉庫PrR中；

步驟3.在目的主機拉取鏡像img*，并根據該鏡像重新創建容器C*。