[發(fā)明專利]一種容器在線遷移方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810198276.3
• 申請(qǐng)日: 2018-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN108469982B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 童薇;馮丹;嚴(yán)康;鄧竣中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F9/455
• 分類號(hào): G06F9/455;G06F9/46
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春;李智

1.一種容器在線遷移方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)采集遷移源端和遷移目的端的資源使用情況；

(2)根據(jù)遷移源端和遷移目的端的資源使用情況制定遷移規(guī)則；步驟(2)中遷移規(guī)則包括：遷移源端和遷移目的端地址、容器遷移的資源使用上限、容器遷移采用的數(shù)據(jù)拷貝策略、容器遷移的冗余刪除策略、容器遷移的磁盤/內(nèi)存緩存策略和容器遷移路徑；

(3)將遷移規(guī)則發(fā)送至遷移控制端；

(4)遷移控制端將遷移規(guī)則應(yīng)用到容器遷移的路徑上；步驟(4)具體包括：

從遷移規(guī)則中讀取出遷移源端和遷移目的端的地址，建立源端與目的端的網(wǎng)絡(luò)連接；

從遷移規(guī)則中讀取遷移源端和遷移目的端的資源使用上限，分別在遷移源端和遷移目的端啟動(dòng)CRIU容器進(jìn)程，并設(shè)置CRIU容器進(jìn)程的資源使用上限；

從遷移規(guī)則中讀取冗余刪除策略，若有冗余刪除策略，則以容器的方式在遷移源端啟動(dòng)冗余刪除部分，在遷移目的端啟動(dòng)冗余恢復(fù)部分，設(shè)置冗余刪除/恢復(fù)容器的資源使用上限；

連接遷移源端的CRIU容器和冗余刪除容器，連接遷移目的端的冗余恢復(fù)容器和CRIU容器；

連接遷移源端的冗余刪除容器和遷移源端的遷移地址，連接遷移目的端的冗余恢復(fù)容器和遷移目的端的遷移地址，從而構(gòu)成一條遷移路徑；

從遷移規(guī)則中讀取出數(shù)據(jù)拷貝策略，設(shè)置CRIU容器的數(shù)據(jù)拷貝策略；

從遷移規(guī)則中讀取出磁盤/內(nèi)存緩存策略，設(shè)置冗余刪除/恢復(fù)容器遷移數(shù)據(jù)時(shí)的磁盤/內(nèi)存緩存策略；

(5)利用CRIU和部署的遷移規(guī)則執(zhí)行容器遷移；

所述步驟(5)中執(zhí)行容器遷移時(shí)容器遷移數(shù)據(jù)依據(jù)遷移規(guī)則經(jīng)過(guò)CRIU快照部分，冗余刪除容器，網(wǎng)絡(luò)中傳輸，冗余恢復(fù)容器和CRIU恢復(fù)部分，完成遷移數(shù)據(jù)的流動(dòng)；

其中，(a)在CRIU對(duì)遷移進(jìn)程進(jìn)行快照之前：控制器給CRIU限制內(nèi)存資源，處理器資源使用上限；

(b)CRIU執(zhí)行快照完，在遷移之前：CRIU需要按照控制器制定的冗余刪除策略和資源使用限制，利用處理器資源和內(nèi)存資源進(jìn)行冗余刪除，經(jīng)過(guò)冗余刪除階段后，遷移的數(shù)據(jù)存在冗余刪除過(guò)，或未冗余刪除過(guò)兩類數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)平面提供元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)記數(shù)據(jù)的形式，提前傳輸?shù)侥康亩艘源_保在目的端數(shù)據(jù)正確地分類恢復(fù)，接著CRIU根據(jù)控制器限定的網(wǎng)絡(luò)帶寬將數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)侥康亩耍缇W(wǎng)絡(luò)帶寬不足以傳輸內(nèi)存頁(yè)數(shù)據(jù)，根據(jù)遷移規(guī)則將部分遷移數(shù)據(jù)緩存在源端的內(nèi)存/硬盤中，推遲傳輸；

(c)CRIU遷移數(shù)據(jù)到達(dá)目的端：CRIU首先恢復(fù)遷移進(jìn)程的進(jìn)程狀態(tài)，然后根據(jù)先前的元數(shù)據(jù)信息恢復(fù)內(nèi)存數(shù)據(jù)；內(nèi)存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)平面是可控制的，遷移過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)先選擇存入硬盤或內(nèi)存，然后根據(jù)指定的規(guī)則從硬盤或內(nèi)存中按內(nèi)存頁(yè)一頁(yè)一頁(yè)恢復(fù)或者并行多頁(yè)同時(shí)恢復(fù)，另外結(jié)合共享內(nèi)存的特性，子進(jìn)程用父進(jìn)程的內(nèi)存頁(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種容器在線遷移方法，其特征在于，所述步驟(1)中資源具體包括遷移源端和遷移目的端的處理器資源，內(nèi)存資源和網(wǎng)絡(luò)帶寬資源。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種容器在線遷移方法，其特征在于，所述資源使用上限包括資源使用率的上限和資源使用時(shí)間的上限。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種容器在線遷移方法，其特征在于，所述容器遷移路徑包括路徑中是否采用磁盤/內(nèi)存緩存數(shù)據(jù)、有無(wú)壓縮/加密階段和具體壓縮/加密算法；

所述數(shù)據(jù)拷貝策略包括數(shù)據(jù)預(yù)拷貝和數(shù)據(jù)后拷貝。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種容器在線遷移方法，其特征在于，所述步驟(3)中首先與遷移控制端建立網(wǎng)絡(luò)通信連接，再將遷移規(guī)則發(fā)送給容器遷移控制端。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種容器在線遷移方法，其特征在于，所述遷移源端與遷移目的端通過(guò)Cgroup技術(shù)限制CRIU容器進(jìn)程資源使用上限。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種容器在線遷移方法，其特征在于，所述遷移數(shù)據(jù)流動(dòng)過(guò)程中，若資源占用時(shí)間小于資源使用時(shí)間的上限，則在資源占用結(jié)束后立即釋放資源；若資源占用時(shí)間大于資源使用時(shí)間的上限，則在資源的使用時(shí)間耗盡時(shí)停止資源的使用并釋放資源。