[發明專利]一種基于DNS負載均衡技術的容器動態縮容方法

有效

• 申請號: 201810431408.2
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108616398B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 明仲
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/08;H04L29/12
• 代理公司: 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11594
• 代理人: 李學康;吳鑫

針對現有人工干預實現容器縮容方法縮容時間過長和業務流被中斷的技術問題，本發明提供一種基于DNS負載均衡技術的容器動態縮容方法，包括以下步驟：第一步、改進編排器，向編排器中增加縮容模塊；第二步、將編排器部署到操作系統中，通過擴容模塊創建一個名為Service的服務，該服務擁有N個容器；第三步、縮容模塊從服務Service中自動刪除M個容器實現動態縮容，1≤M＜N，M、N為自然數；第四步、縮容任務結束。本發明可以在不影響業務流正常處理的前提下實現自動化容器動態縮容，降低了運維復雜度和難度，有效地降低容器縮容時間，可以快速匹配業務量實時變化的速度，達到快速調整容器規模的目的。

技術領域

本發明屬于計算機服務領域容器動態縮容方法，尤其涉及一種基于DNS(DomainName System，域名系統)負載均衡技術的容器動態縮容方法。

背景技術

容器是輕量級的操作系統級虛擬化技術，可以讓我們在一個資源隔離的進程中運行應用及其依賴項。相對于傳統虛擬機技術，容器技術具有輕量級的資源開銷和秒級啟動時間良好屬性。隨著容器技術不斷完善與發展，更多的服務提供商采用容器技術重構傳統的業務平臺，從而達到優化平臺的資源效能和提升服務響應能力的目的。在實時業務環境中，業務量通常處于不斷波動狀態。于是，服務提供商通過調整容器數量來確保平臺具有經濟的資源開銷：在業務量增加時，服務提供商通過增加容器數量來滿足業務處理的需求；在業務量減少時，服務提供商則利用注銷容器手段實現容器數量的減少。

現有編排器已較好的實現容器彈性擴容功能，支持動態地增加一定數量的容器，并借助DNS負載均衡技術將業務量分發到新建的容器，從而滿足猝發時業務流的需求，但目前不支持動態縮容。圖1是kubernetes、rancher和docker等行業領先公司基于DNS負載均衡技術的容器編排架構，主要包括基礎設施、DNS域名服務、編排器三部分，編排器基于資源編排模塊、擴容模塊進行容器擴容，流程如下：

1.擴容模塊向基礎設施發送容器擴容消息；

2.基礎設施收到容器擴容消息后，容器向DNS域名服務系統發送請求服務名的消息；

3.DNS域名服務系統收到請求服務名的消息后，將服務名返回給容器；

4.容器收到服務名后，根據網段區間自動生成IP(Internet Protocol，網絡之間互連的協議)地址；容器創建成功完成后，容器將自身服務名和IP地址注冊到DNS服務器，并修改容器DNS緩存時間為0。

當容器利用服務名通信時，容器首先向DNS請求所通信的服務的名字與IP地址映射關系，通過反饋IP地址實現與服務內其他容器通信。但是現有技術中編排器尚不支持動態縮容，容器資源一旦被申請后，即使業務量下降，容器占有的資源也不會被容器編排器主動釋放，通常需要業務部門人員手動刪除部分容器來實現容器縮容，以達到容器資源釋放的目的。

傳統采取人工干預實現容器縮容的方法存在以下弊端與不足：

(1)由于從容器確定被撤銷到實施容器撤銷的間隔較長導致容器縮容時間通常較長，難以匹配業務量動態調整的速度；

(2)由于若干容器同時負責相同業務流，在撤銷部分容器達到縮容目的時會導致部分業務中斷。

發明內容

針對現有人工干預實現容器縮容方法存在縮容時間過長和業務流被中斷的技術問題，本發明提供一種基于DNS負載均衡技術的容器動態縮容方法，可以在不影響業務流正常處理的前提下實現容器動態縮容任務，實現了從傳統手動干預實現容器縮容到自動動態縮容的轉變，降低了運維復雜度和難度，有效地降低容器縮容時間，可以快速匹配業務量實時變化的速度，達到快速調整容器規模的目的。

本發明的技術方案包括以下步驟：