[發明專利]一種容器化管理系統

在審

• 申請號: 201710769254.3
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107688322A
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 李太友;吳皓
• 申請（專利權）人: 天津中新智冠信息技術有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司12101
• 代理人: 蒙建軍

技術領域

本發明屬于工業自動化控制技術領域，特別是涉及一種容器化管理系統。

背景技術

目前，隨著社會的快速發展，PLC工業控制器已經廣泛應用于制造業，但是隨著現場設備的不斷增多，現場設備的管理問題日益突出，因此為了合理有效的控制現場設備，設計開發一種高效、安全的容器化管理系統顯得是尤為重要。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種容器化管理系統，該容器化管理系統以容器化管理器技術為基礎，針對服務器容器化部署，減少部署的時間，減少硬件的數量。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

一種容器化管理系統，包括用于控制現場設備工作狀態的PLC工業控制器、容器化管理器、客戶終端和服務器終端；其中：

所述客戶終端用于對現場設備發送控制指令或者用于現場的監控操作；

所述客戶終端將用戶的操作通過基于容器化的服務終端，提供基于tcp協議的rpc遠程服務調用框架服務終端接口和tcp socket接口來完成調用；

所述客戶終端訪問容器化管理器的網關，通過管理器本身的負載均衡策略，決定訪問相應的服節點的后端服務，保證整體服務端的穩定，并通過監控整體訪問流量，動態增加或者擴展服務節點；

所述服務器終端接收到客戶終端的調用的指令，通過基于opcua和modbus tcp協議的通信接口，直接對PLC工業控制器進行數據的讀寫操作，從而實現對工業設備的控制。

本發明還可以采用如下技術方案：

進一步：所述容器化管理器包括分布式存儲模塊、多個服務節點模塊和控制節點模塊；所述分布式存儲模塊用于保存集群狀態，所述控制節點模塊用于運行集群的管理控制，每個服務節點模塊用于運行容器的主機節點。

更進一步：每個Minion節點上運行一個Zgbelet代理，用于控制節點上的容器、鏡像和存儲卷。

更進一步：所述負載均衡策略包括輪循均衡、權重輪循均衡、隨機均衡、權重隨機均衡、響應速度均衡、最少連接數均衡和處理能力均衡。

更進一步：所述控制節點模塊包括：

ZGAPI Server，所述ZGAPI Server提供了資源對象的唯一操作入口，其他所有的組件都必須通過ZGAPI Server提供的API來操作資源對象；ZGAPI Server以RESTful風格的API對外提供接口；所有服務節點的資源對象的生命周期維護都是通過調用API Server的接口來完成；

Controller Manager，Controller Manager用于集群內部的管理控制中心，用于實現容器化管理器的故障檢測和自動恢復等工作；Controller Manager包含Node Controller和Replication Controller兩個核心組件；其中Node Controller負責計算節點的加入和退出，通過Node Controller實現計算節點的擴容和縮容；Replication Controller用于資源對象RC的管理、應用的擴容、縮容以及滾動升級；

Scheduler，Scheduler用于集群中的調度器，負責容器化應用在集群的中的調度和分配；

Zgbelet，Zgbelet用于負責本Node節點上的Pod的創建、修改、監控、刪除Pod的全生命周期管理，Zgbelet實時向ZGAPI Server發送所在計算節點Node的信息；

Zgbelet-Proxy，Zgbelet-Proxy用于實現Service的抽象，為一組Pod抽象的服務Service提供統一接口并提供負載均衡功能。

本發明具有的優點和積極效果是：

1.服務終端應用的容器化的部署和復制

本專利的服務終端部署在自主研發的容器化管理器中，基于此容器化管理器，可以針對服務終端容器化部署，減少部署成本和部署時間，較少硬件的開銷。

2.隨時擴展或收縮容器規模

容器化管理器，可根據所部署的在其上的應用服務所被訪問的流量，動態擴展和減少應用服務的副本的節點，并適時監控每個健康程度，以及所在虛擬機的硬件的參數指標，實現整個產品的分布式和集群化的快速部署，底層采用自主研發的分布式文件系統，保證了產品的底層的數據安全性，通過虛擬掛載卷的形式，動態對分布式文件系統進行動態的擴容。

3.管理器實現負載均衡，多節點服務支撐，保證高可用性。