[發明專利]一種基于CRIU的Podman自動遷移系統及方法

在審

• 申請號: 202011253412.8
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112286640A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 林菲;楊興;陳卓涵
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F8/61;G06F9/50;G06N3/00
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 孫孟輝

1.一種基于CRIU的Podman自動遷移系統，包括調度節點和工作節點，其特征在于：所述工作節點上部署容器業務，同時設置采集模塊、傳輸模塊、gRPC通信模塊等組件，所述調度節點上部署Etcd存儲，分析與調度模塊以及gRPC通信模塊。

2.如權利要求1所述的基于CRIU的Podman自動遷移系統，其特征在于：所述采集模塊通過運行shell命令和Podman自帶的命令，定時收集集群各節點的網絡帶寬、內存大小、cpu負載、容器運行等狀態信息，通過網絡傳輸存儲到所述Etcd存儲中，為后續分析與調度模塊提供數據集。

3.如權利要求1所述的基于CRIU的Podman自動遷移系統，其特征在于：所述工作節點包括源節點和目標節點，在源節點上，傳輸模塊在接收gRPC通信模塊的信號后，完成源主機指定容器的檢查點設置，并保存鏡像文件到指定文件夾；在目標節點上，在接收gRPC通信模塊的信號后，讀取指定位置上的鏡像文件，恢復容器運行狀態。

4.如權利要求1所述的基于CRIU的Podman自動遷移系統，其特征在于：所述分析與調度模塊根據待遷移容器的資源需求情況，利用優化的蟻群算法選擇合適的集群節點進行預調度，并將結果傳輸給工作節點上的gRPC通信模塊。

5.一種基于CRIU的Podman自動遷移方法，包括如下步驟：

準備步驟：

集群各節點部署采集模塊，定時采集相應節點的信息，通過gRPC通信模塊，對Etcd中相應的節點信息進行實時更新；

各節點部署gRPC通信模塊，實現對遷移信號、控制信號、節點狀態信息等的傳輸，與調度節點進行信息交互；

選擇與預調度步驟：

當檢測到某一節點相應資源使用超過預先限制，則該節點向調度節點發出遷移信號，觸發自動遷移功能；根據資源使用情況，選擇該節點相應資源使用最多的容器標記為待遷移容器，并通過分析與調度模塊，利用優化的蟻群算法進行預調度；

遷移過程：

停機拷貝步驟：將熱遷移步驟中生成的鏡像文件傳輸到目的主機指定文件夾；

目標節點恢復步驟：利用源主機傳輸過來的鏡像文件，在目的主機上恢復原podman容器的運行狀態，代替源主機繼續對外提供服務；

目標節點在接收到master傳來的等待遷移信號， 監聽指定端口，接收源主機傳輸過來的容器鏡像文件；待傳輸完畢后，啟動CRIU進行恢復，使得容器得到之前的狀態，繼續對外提供服務。

6.如權利要求5所述的基于CRIU的Podman自動遷移方法，其特征在于：

選擇與預調度步驟中若預調度成功，則更新Etcd存儲中信息，同時通知目的主機進入鏡像文件接受狀態，若失敗，則重新選擇待遷移容器，進行新一輪預調度。