[發明專利]一種基于周期特征的容器云調度方法

有效

• 申請號: 202010095211.3
• 申請日: 2020-02-14
• 公開（公告）號: CN111367632B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 蔣溢;鄭富文;熊安萍;祝清意
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06F9/455
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明涉及一種基于周期特征的容器云調度方法，屬于云計算技術領域，包括以下步驟：S1：周期性地采集容器的系統資源使用量，構建在線容器時域及頻域資源模型，分析獲取容器資源的周期特征；S2：依據容器資源的周期特征，建立分布式BFD調度策略進行容器分配，為每個容器獲取資源利用率最高節點；S3：在部署節點預創建新容器，并切換流量至新容器完成容器遷移。本發明對容器調度時分析容器周期特征，利用周期特征進行容器組合調度，能在保證容器QoS的同時提高容器云平臺的資源利用率；周期特征分析過程用戶無需干預，具有很好的用戶友好性；使用基于分布式BFD的調度系統提高集群調度響應性。

技術領域

本發明屬于云計算技術領域，涉及一種基于周期特征的容器云調度方法。

背景技術

容器技術包含應用打包、應用運行環境打包、應用資源限制、資源隔離等技術，通過容器技術對整個運行時進行封裝打包能在不同環境中快速部署、運行應用。與傳統的虛擬機技術相比，容器之間共享宿主機內核，提升了性能以及資源的利用效率。開發人員可以輕松地將其生產環境復制為可立即運行的容器應用程序，同時運維人員也可以使用開發人員提供的容器進行直接部署，降低了開發、測試、生產環境不同帶來的溝通成本。

容器云的核心功能是將合適的資源分配給容器，即對容器進行調度。容器云管理大量的主機資源，能處理容器跨主機通信、高可用、監控等功能。調度器是容器云集群管理系統中的核心模塊，其負責對每個主機的資源進行收集、統計，當有新容器任務需要調度的時候將會對需要調度的容器任務的需求特征以及全局主機資源信息進行實時的評估和分析將容器放置到合適的主機上，這個過程為完成一次調度的核心過程。現有的容器云以使用調度策略有LeastRequestedPriority，即主機資源利用率低的主機被分配容器的分數高，同時還有BalancedResourceAllocation，優先選擇資源使用最均衡的節點。這兩個法則目的是提升集群的整體資源利用效率以及資源的負載均衡。

然而現在資源調度策略是根據客戶自定義的申請的需求或者容器使用的峰值進行資源分配，帶來的問題有:

1.大部分客戶對資源需求并不能準確對容器的資源使用峰值進行判斷，只能盡可能地申請更多資源，導致資源浪費。

2.容器對資源的需求是動態變化的而不是一直是峰值狀態，這樣會導致大量的資源閑置。

3.調度器進行資源超賣時沒有考慮容器歷史值僅使用優先級處理資源沖突會導致低優先級容器QoS的下降，并隨著資源超賣比例的增加而加劇。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種基于周期特征的容器云調度方法，在時域與頻域上對容器的歷史資源使用量進行建模分析，得出資源使用量的周期特征；并根據容器的周期特征通過分布式BFD調度系統將容器調度到容器加入后使用率最高的節點上，以此組合資源周期具有互補性的容器；并在容器遷移的過程時等待新容器服務就緒后進行流量切換，保證容器QoS同時并提高集群的資源利用率。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于周期特征的容器云調度方法，包括以下步驟：

S1：周期性地采集容器的系統資源使用量，構建在線容器時域及頻域資源模型，分析獲取容器資源的周期特征；

S2：依據容器資源的周期特征，建立分布式BFD(Best?Fit?Decreasing)調度策略進行容器分配，為每個容器獲取資源利用率最高節點；

S3：在部署節點預創建新容器，并切換流量至新容器完成容器遷移。

進一步，步驟S1中具體包括以下步驟：