基于Docker的跨主機(jī)容器集群自動(dòng)伸縮設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

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1、分類(lèi)號(hào)；ＴＰ３１１學(xué)校代碼：１０的７２化３３１４１１密級(jí)；公開(kāi)學(xué)號(hào)：？？吞乂乂《ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ皂龍學(xué)恆碩±巧交ＳＰＥＣＩＡＬＩＺＥＤＭＡＳＴＥＲＳＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ基于Ｄｏｃｋｅｒ的跨主機(jī)容器集群自動(dòng)伸縮設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)．Ｊ．占？ｒ物歌—嫩冀學(xué)科違稱(chēng)：計(jì)算機(jī)技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)位類(lèi)別：工程碩壬作者：宵?。壷笇?dǎo)老師：史維峰教授西北大學(xué)學(xué)位評(píng)定委員會(huì)二〇—五年十二月ＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎ化ｔｉｏｎｏｆｔｈｅ乂ｕｔｏ

2、ｏｆ－ＳｃａｌｉｎｇｔｈｅＣｒｏｓｓｈｏｓｔＣｏｎｔａｉｎｅｒＣｌｕｓｔｅｒＢａｓｅｄｏｎＤｏｃｋｅｒＡ化ｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｅｄ化ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎａｒｔｉａｌｆｉｉｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆ化ｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｐｑｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｉｎＣｏｍｐｕ化ｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｙＸｉａｏＪｕｎＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＳｈｉＷｅｉｆｅｎｇＰｒｏｆｅｓｓｏｒＤｅｃｅｍｂｅｒ２０１５西北大學(xué)

3、學(xué)位論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明書(shū)本人完全了解西北大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定。學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版。本人允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)西北大學(xué)可Ｗ將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可Ｗ采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。同時(shí)授權(quán)中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所等機(jī)構(gòu)將本學(xué)位論文收錄到《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》或其它相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)。保密論文待解密后適用本聲明。、學(xué)位論義作者鑲《：向巧指導(dǎo)教師祭名：０＂方年月／＇日２月曰Ｖ１陵／戶(hù)

4、西北大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性黃明本人聲明；所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果，。據(jù)我所知，除了文中特別加Ｗ標(biāo)注和致謝的地方外本論文不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得西北大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料一。與我同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝思。學(xué)位論文作者簽名：苗後文＂＂２？年／月／／日＾摘要在典型的應(yīng)用場(chǎng)景中，服務(wù)器經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不可預(yù)知負(fù)載需求，在應(yīng)用程序開(kāi)始獲得更多流量時(shí)，需要添加更

5、多的服務(wù)器來(lái)應(yīng)對(duì)額外負(fù)載，當(dāng)應(yīng)用程序的流量開(kāi)始減少時(shí)，。需要終止未充分利用的服務(wù)器。為了應(yīng)對(duì)Ｗ上應(yīng)用需求，云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)伸縮服務(wù)一自動(dòng)伸縮是云平臺(tái)的項(xiàng)關(guān)鍵服務(wù)，根據(jù)用戶(hù)定義的多種策略（時(shí)間表、運(yùn)行狀態(tài)等）自動(dòng)的實(shí)現(xiàn)ＩＴ資源擴(kuò)展或收縮。該服務(wù)能夠在避免ＩＴ資源過(guò)度配置的情況下保持足夠的性能，同時(shí)降低管理費(fèi)用。Ｄｏｃｋｅｒ是基于Ｌ一ｉｎｕｘ容器（ＬＸＣ）創(chuàng)建的個(gè)應(yīng)用容器引擎，屬于操作系統(tǒng)層虛擬化，主要巧于解決服務(wù)器應(yīng)巧快速構(gòu)建、部署和分享的問(wèn)題，能夠用來(lái)實(shí)現(xiàn)輕量級(jí)的虛擬化。目前，云平臺(tái)的自動(dòng)伸縮主要是

6、基于傳統(tǒng)的虛擬機(jī)技術(shù)（ＶＭ），在資源利用率和啟動(dòng)速度Ｗ及性能上有較大的開(kāi)銷(xiāo)。本文通過(guò)研究使用Ｄｏｃｋｅｒ容器技術(shù)作為云平臺(tái)的底層虛擬化技術(shù)，充分利用Ｄｏｃｋｅｒ的快速部署和離效虛擬化優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)基于Ｄｏｃｋｅｒ的跨主機(jī)容器集群自動(dòng)伸縮系統(tǒng)，大大提高云平臺(tái)的資源利巧率，減少不必要的資源浪費(fèi)，同時(shí)能夠更加快速有效地應(yīng)對(duì)不可預(yù)知負(fù)載需求，提供高吞吐量和低延遲的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。本文的主要研究工作包括：（０針對(duì)Ｄｏｃｋｅｒ跨主機(jī)容器集群部署存在的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題網(wǎng)絡(luò)通信與文件共享，采用化ｅｎｖＳｗｉｌｘｈ虛擬交換機(jī)結(jié)合

7、郎Ｅ隧道技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨主機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信，采用本地鏡像倉(cāng)庫(kù)結(jié)合ＮＦＳ實(shí)現(xiàn)文件共享。（２）設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于Ｄｏｃｋｅｒ的伸縮組，Ｈａｐｒ〇｝ｃｙ作為前端負(fù)載均衡，Ｅｔｃｄ作為配置數(shù)據(jù)庫(kù)，Ｃｏｎｆｄ動(dòng)態(tài)生成Ｈａ阱ｏｘｙｏｃｋｅｒ配置腳本，實(shí)現(xiàn)無(wú)感知服務(wù)刷新，提高應(yīng)用的容錯(cuò)性與可用性。（３）設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了Ｄ集群資源監(jiān)控模塊，計(jì)算出伸縮組的實(shí)時(shí)資源使用率，為基于負(fù)載的自動(dòng)伸縮提供觸發(fā)。（４）ＤｏｃｋｅｒＤｏｃｋｅｒ機(jī)制利用跨主機(jī)容器集群作為底層部署平臺(tái)，結(jié)合容器資源監(jiān)控與Ｄｏｃｋｅｒ伸縮組，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于負(fù)載的自動(dòng)伸縮

8、系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性與有效性。關(guān)鍵詞：云計(jì)算，自動(dòng)伸縮，Ｄｏｃｋｅｒ，跨主機(jī)集群１ＡＢＳＴＲＡＣＴＡｂｓｔｒａｃｔＩｎａｔｙｐｉｃａｌａｌｉｃａｔｉｏｎｓｃｅｎａｒｉｏｔｈｅｓｅｒｖｅｒｗｏｕｌｄｏｆｔｅｎｂｅｆ