[發明專利]在計算節點之間遷移容器編排平臺中的容器的方法和系統

在審

• 申請號: 201880088333.0
• 申請日: 2018-12-10
• 公開（公告）號: CN111684419A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: H·米勒;S·普倫納德
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06F9/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張凌苗;陳嵐

本發明涉及一種用于在存在于不同計算域中的無縫計算平臺（SCP）的計算節點（CN）之間遷移容器編排平臺（諸如Kubernetes或Docker Swarm）中的容器的方法。無縫計算平臺（SCP）的計算節點（CN）的狀態被持續監視。在確定觸發時，標識要從多個計算節點（CN）中的當前計算節點（ON）移動到目標計算節點（TN）的容器（CTG）。生成要移動的容器（CTG）的容器信息（CI），所述容器信息（CI）包括容器（CTG）的容器上下文和當前狀態。目標節點（TN）使用容器信息（CI）來檢索要移動的容器（CTG）的當前狀態，這使得能夠在目標計算節點（TN）上重新開啟容器（CTG）。

本發明涉及一種用于在無縫計算平臺的計算節點之間遷移容器編排（orchestration）平臺中的容器的方法和系統。

在工業系統中，軟件跨從分散化邊緣到集中化的數據中心和云的若干個計算域而存在。只要不存在跨若干個域構建、部署和操作軟件的同質和無縫環境，這就導致用于提供跨不同層運行的軟件的分離、低效的過程和重復的努力。所謂的無縫計算為多域應用提供無縫的計算環境，從而支持工作負載在云與邊緣以及設備域之間的移動性。無縫計算基于將建立的、業界標準的云計算技術轉移到邊緣中的資源受約束的計算環境。

如圖1中所示，無縫計算平臺SCP由不同層或域中的計算系統組成。每個層或域具有典型的特性，并且可以具有不同的硬件/CPU架構和操作系統。無縫計算平臺SCP提供統一的平臺以用于在這些不同的節點集群之上部署任務和應用。

云域CD是最抽象和標準化的計算環境。云提供商按需求供應幾乎無限的計算和存儲容量，從而允許部署在該域中的應用的彈性和可擴展性。利用云計算，如云編排以及持續交付之類的技術已經出現。云服務可以是高度集中化的，并且由幾個超大規模數據中心供應。這意味著，對于預置現場設備而言，總是存在一定的距離以及因此存在延遲，這限制了實時應用。通常，資源在不同的用戶當中共享。

數據中心域DCD包括大量通用服務器。對于許多公司在這樣的數據中心中運行其后端IT應用是常見的。數據中心可以由公司本身或者由代表公司的IT運營商操作。雖然最初數據中心是基于物理服務器的，但虛擬化在將應用需求映射到現有服務器容量方面正變得更靈活地被使用。使用云技術管理虛擬機來構建私有云是可能的，這通過自動化使能實現更動態的改變和自服務。數據中心可以跨公司的若干個站點散布，所述公司的若干個站點使用私有聯網裝備或虛擬私有網絡進行連接。數據中心域DCD提供了一定程度的資源匯聚，其具有大量但不是無限量的計算和存儲資源。由于它們是公司私有網絡的一部分，因此環境被認為是可控制的并且比公共云更安全。

邊緣域ED中的計算設備通常由通用硬件和標準操作系統組成。邊緣節點位于例如工業工廠中生產線的結束處或者輸電或配電網的變電站中，并且連接到現場設備。單個站點內的邊緣域ED可以由單個計算機上至較小數量的節點——范圍從工業PC到工作站或服務器——組成。

設備域DD是最接近于被管理的物理系統的計算域。傳統上，并且甚至在今天仍如此，那里的計算通?；趯Ｓ们度胧接布湓谟嬎愫痛鎯δ芰Ψ矫婢哂杏邢薜馁Y源?，F場設備對物理設備、通常是傳感器和致動器具有直接訪問。通常，它們必須在實時約束下實行任務。同時，現場設備通常在物理系統中起作用，所述物理系統是任務關鍵過程或基礎設施的主要部分，如能源系統、工業過程或者如交通系統的公共基礎設施。運行在現場設備上的軟件通常使用低級編程語言，在最簡單的情況下甚至沒有操作系統。

無縫計算平臺SCP利用用于實現、部署和操作軟件的不同方法和工具克服了不同域使用完全不同的軟件環境的問題，從而導致系統功能性到不同層的靜態指派。在無縫計算平臺SCP中，跨計算域實現等同的軟件環境，從而提供用于設計、部署、測試、進行部署和運行軟件的一致工具和技術，以支持多域應用。