[發(fā)明專利]一種容器云的資源調(diào)度方法及設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710811864.5
• 申請(qǐng)日: 2017-09-11
• 公開（公告）號(hào): CN109495398A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘儲(chǔ)建;郭岳;張式勤;陳遠(yuǎn)崢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)浙江有限公司;中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)公司
• 主分類號(hào): H04L12/803
• 分類號(hào): H04L12/803;H04L12/911;H04L29/08
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;李官

本發(fā)明提供一種容器云的資源調(diào)度方法及設(shè)備。所述方法包括：S1，獲取當(dāng)前調(diào)度任務(wù)，基于容器云的資源監(jiān)控結(jié)果進(jìn)行調(diào)度計(jì)算，獲取所述當(dāng)前調(diào)度任務(wù)的部署位置；S2，基于所述部署位置，利用容器云資源池的宿主機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度，以將所述部署位置對(duì)應(yīng)的資源分配給所述當(dāng)前調(diào)度任務(wù)。本發(fā)明基于容器云資源池的整體資源的監(jiān)控結(jié)果進(jìn)行調(diào)度計(jì)算，不局限于某個(gè)框架；根據(jù)計(jì)算獲得的部署位置，利用容器云資源池的宿主機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度，由于使用了宿主機(jī)作為集中調(diào)度模塊，可以對(duì)所有資源分組或用戶的資源使用量做精確限制，解決了共享調(diào)度時(shí)沖突發(fā)生的頻率，可支持的上層調(diào)度的數(shù)量大大增加，可以使整體資源池的負(fù)載更為均衡。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種容器云的資源調(diào)度方法及設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著云計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，和容器化技術(shù)的成熟，在業(yè)界內(nèi)得到了廣泛使用。同時(shí)業(yè)務(wù)的更代迭替，新業(yè)務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)中心的資源需求也發(fā)生了巨大的變化。中國(guó)移動(dòng)一些在線業(yè)務(wù)的規(guī)律特性，如手廳、營(yíng)業(yè)廳系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流量每天的高峰和低谷、月初月末的高峰和低谷等。在高峰時(shí)，必須快速響應(yīng)業(yè)務(wù)需求，同時(shí)在低谷時(shí)，能夠在保證業(yè)務(wù)不受影響的情況下，回收資源，供其他業(yè)務(wù)使用。所以數(shù)據(jù)中心的建設(shè)及資源的智能調(diào)度對(duì)于業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行起著非常關(guān)鍵的作用。一些業(yè)務(wù)的優(yōu)惠活動(dòng)及導(dǎo)致應(yīng)用會(huì)面臨高并發(fā)，突發(fā)流量或高流量等情況，如果使用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心中資源的分配方式基本不可行，在高并發(fā)，突發(fā)流量或高流量的情況時(shí)，數(shù)據(jù)中心無(wú)法準(zhǔn)確的響應(yīng)業(yè)務(wù)資源需求，造成業(yè)務(wù)的不穩(wěn)定運(yùn)行。為了解決這類問(wèn)題，業(yè)內(nèi)現(xiàn)在通用的做法是采用開源的調(diào)度框架(Marathon on mesos、K8s等)來(lái)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)實(shí)例的快速擴(kuò)展，可以滿足業(yè)務(wù)實(shí)例簡(jiǎn)便縱向和橫向擴(kuò)展的需求。在業(yè)務(wù)壓力來(lái)臨之前，不操作底層資源的前提下，通過(guò)快速啟動(dòng)實(shí)例來(lái)應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)?？杀ＷC業(yè)務(wù)的連續(xù)性。系統(tǒng)架構(gòu)圖1所示。

如圖1所示，采用了Master-Slave架構(gòu)，Slave節(jié)點(diǎn)表示執(zhí)行任務(wù)的節(jié)點(diǎn)，為了保證業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行，數(shù)據(jù)中心管理員會(huì)盡量擴(kuò)大應(yīng)用的配置，即業(yè)務(wù)實(shí)例的配置參數(shù)，如CPU和內(nèi)存參數(shù)，給其分配足夠的資源，使其能夠應(yīng)對(duì)足夠大的業(yè)務(wù)流量。同時(shí)在有活動(dòng)進(jìn)行時(shí)，可以快速的通過(guò)一些調(diào)度框架或平臺(tái)來(lái)快速的橫向擴(kuò)展。避免傳統(tǒng)虛機(jī)式的復(fù)雜審核流程，減少人力浪費(fèi)。避免高峰時(shí)段，由于不能快速擴(kuò)展應(yīng)用而導(dǎo)致的業(yè)務(wù)壓力和業(yè)務(wù)不可連續(xù)性。

雖然可以通過(guò)Mesos或K8s來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)中心中的CPU和內(nèi)存來(lái)進(jìn)行資源調(diào)度，保證業(yè)務(wù)的穩(wěn)健性，但在多數(shù)情況下，對(duì)業(yè)務(wù)的運(yùn)行狀況和資源需求分析不夠準(zhǔn)確。同時(shí)一些現(xiàn)存的開源組件存在一些悲觀鎖機(jī)制，如Mesos在給多個(gè)框架進(jìn)行資源要約時(shí)，資源的offer同時(shí)只會(huì)分派給一個(gè)框架，這就造成了一種悲觀機(jī)制，資源被單獨(dú)框架獨(dú)占，除非框架主動(dòng)的匯報(bào)超時(shí)或釋放資源。同時(shí)一些現(xiàn)有技術(shù)框架在共享調(diào)度時(shí)，頻繁的調(diào)度，發(fā)生沖突的幾率增大，對(duì)整體調(diào)度的性能造成影響。在以下情況下會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)運(yùn)行出現(xiàn)故障：1)上層應(yīng)用框架的增多，底層資源調(diào)度框架的負(fù)載加重，同時(shí)處理效率降低，資源的需求響應(yīng)減慢；會(huì)導(dǎo)致業(yè)務(wù)出現(xiàn)響應(yīng)慢，影響客戶感知。2)彈性擴(kuò)縮頻繁時(shí)，資源不停地發(fā)送和回收，造成業(yè)務(wù)的不穩(wěn)定性和不連續(xù)性。在發(fā)生以上問(wèn)題時(shí)，數(shù)據(jù)中心只能預(yù)先或后期維護(hù)，預(yù)先給應(yīng)用分配足夠多的資源，這樣造成數(shù)據(jù)中心的資源利用率大幅度降低，事后為過(guò)載的業(yè)務(wù)進(jìn)行分配資源。在業(yè)務(wù)來(lái)臨時(shí)，導(dǎo)致業(yè)務(wù)系統(tǒng)宕機(jī)，需要重新啟動(dòng)，這對(duì)于核心系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是不可接受的。

基于上述系統(tǒng)架構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)的主要缺點(diǎn)如下：

(1)隨著集群規(guī)模的擴(kuò)大和業(yè)務(wù)的重要程度區(qū)分，導(dǎo)致集群存在多個(gè)框架，而資源池在進(jìn)行資源要約的時(shí)候，同時(shí)只會(huì)與一個(gè)框架進(jìn)行交互，這樣就造成一種悲觀鎖，存在分配調(diào)度的瓶頸，不能迅速響應(yīng)資源需求，造成業(yè)務(wù)資源短缺，影響其業(yè)務(wù)的穩(wěn)健性，使各系統(tǒng)業(yè)務(wù)不能穩(wěn)定運(yùn)行。

(2)部分技術(shù)實(shí)現(xiàn)了共享調(diào)度，但是共享調(diào)度時(shí)沖突發(fā)生的頻率，直接影響了整體調(diào)度器的性能。同時(shí)由于沒有集中的調(diào)度模塊，難以對(duì)所有資源分組(Namespace)或用戶的資源使用量做精確限制。上層調(diào)度器數(shù)量仍然不能很多，并行分發(fā)完整的集群狀態(tài)的開銷較大，對(duì)業(yè)務(wù)的連續(xù)性造成影響。

發(fā)明內(nèi)容