一种容器集群系统及其管理方法与流程
本发明属于嵌入式操作系统，尤其涉及一种容器集群系统及其管理方法。
背景技术：
1、容器因为其部署方便快速已经应用于嵌入式操作系统领域。
2、k8s是对容器的集群化管理工具，其运行在非实时系统上，无法对实时容器进行实时管理，不适合对实时性要求较高的嵌入式操作系统领域。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明实施例提供了一种容器集群系统及其管理方法，容器集群系统包括：实时容器集群、非实时容器集群；实时容器集群的实时控制节点通过实时分区运行在独立硬件资源上，其实时访问控制模块为实时容器集群系统的唯一访问接口，具有非实时容器集群的非实时控制节点的非实时访问控制模块的标准接口，非实时访问控制模块为非实时容器集群系统的唯一访问接口；实时控制节点用于通过实时访问控制模块对实时容器集群进行实时管理，还利用所述标准接口通过非实时访问控制模块对非实时容器集群进行管理。本发明的实时控制节点不仅对实时容器进行实时管理，还通过实时访问控制模块调用非实时访问控制模块对非实时容器进行管理。
2、第一方面，本发明实施例提供了一种容器集群系统，包括：实时容器集群、非实时容器集群；实时容器集群包括实时控制节点和实时计算节点，实时控制节点通过实时分区运行在独立硬件资源上，实时控制节点包括实时访问控制模块，每个实时计算节点上部署相应的实时容器；非实时容器集群包括非实时控制节点和非实时计算节点，非实时控制节点包括非实时访问控制模块，每个非实时计算节点部署相应的非实时容器；所述实时访问控制模块为所述实时容器集群的唯一访问接口，具有所述非实时访问控制模块的标准接口，所述非实时访问控制模块为所述非实时容器集群系统的唯一访问接口；所述实时控制节点用于通过所述实时访问控制模块对实时容器集群进行实时管理，还利用所述标准接口通过所述非实时访问控制模块对非实时容器集群进行管理。
3、由上，通过实时访问控制模块集成非实时访问控制模块的标准接口，实时控制节点不仅能对实时计算节点的实时容器进行管理，还能通过实时访问控制模块调用非实时控制节点的实时访问控制模块对非实时计算节点的非实时容器进行管理，实现了实时与非实时容器集群融合，既提升了整个容器集群系统的实时性和安全性，又融合了丰富的非实时应用。
4、在第一方面一种可能实施方式中，所述实时控制节点还包括：实时控制器和实时调度器；所述实时控制器用于通过所述实时访问控制模块对实时容器集群进行实时控制，还利用所述标准接口通过所述非实时访问控制模块对非实时容器集群进行控制；所述实时调度器用于通过所述实时访问控制模块对实时容器集群进行实时调度，还利用所述标准接口通过所述非实时访问控制模块对非实时容器集群进行调度。
5、由上，通过实时访问控制模块集成非实时访问控制模块的标准接口，实时控制器和实时调度器不仅能对实时计算节点的实时容器进行控制和调度，还能通过实时访问控制模块调用非实时控制节点的实时访问控制模块对非实时计算节点的非实时容器进行控制和调度。
6、在第一方面一种可能实施方式中，所述实时调度器具体用于根据被调度的实时容器或非实时容器的下列参数之一进行容器调度：资源需求、服务质量、软硬件约束、亲缘性、数据局部性。
7、由上，根据实时容器或非实时容器的多种参数进行调度，从而为各实时容器选择合适的实时计算节点和为各非实时容器选择合适的非实时计算节点。
8、在第一方面一种可能实施方式中，所述实时访问控制模块还用于注册所述实时容器集群的各种访问接口和提供所述实时容器集群的服务发现机制；所述实时访问控制模块还用于由所述非实时访问控制模块注册所述非实时容器集群的各种访问接口和提所述实时容器集群和所述非实时容器集群的服务发现机制。
9、由上，通过实时访问控制模块注册实时容器集群的各种访问接口和提供实时容器的服务发现机制，从而使访问控制模块成为实时容器集群对内和对外的唯一接口；通过实时访问控制模块集成的实时访问控制模块的标准接口，注册非实时容器集群的各种访问接口和提供非实时容器的服务发现机制，从而使访问控制模块也成为非实时容器集群对外的接口。
10、在第一方面一种可能实施方式中，所述实时控制节点还包括：数据库模块和容器仓储模块；所述数据库模块用于存储所述系统的资源对象及状态，所述资源对象包括所述实时容器和所述非实时容器；所述容器仓储模块用于存储每个所述实时容器和所述非实时容器的镜像文件及资源描述文件。
11、由上，通过数据库模块保存容器集群系统的资源对象，使实时控制节点各部件同步资源对象的状态，通过容器仓储模块保存容器集群系统的容器镜像和资源描述文件，便于创建相应的实时容器或非实时容器。
12、在第一方面一种可能实施方式中，还包括：容器api网关，用于获取和同步所述实时容器和所述非实时容器的镜像文件及资源描述文件，所述容器api网关通过热插播运行与所述系统隔离的硬件资源上。
13、由上，通过容器仓储模块存储的实时容器和非实时容器的镜像文件及资源描述文件与通过容器api网关获取的实时容器和非实时容器的镜像文件及资源描述文件同步，使相应的实时容器的版本处于最新状态。
14、在第一方面一种可能实施方式中，所述非实时控制节点还包括：非实时控制器、非实时调度器；所述非实时控制器用于由所述实时访问控制模块利用所述标准接口通过所述非实时访问控制模块对非实时容器集群进行控制；所述非实时调度器用于由所述实时访问控制模块利用所述标准接口通过所述非实时访问控制模块对非实时容器集群进行调度。
15、由上，通过设置非实时控制器和非实时调度器，从而使实时控制器和实时调度器可以利用实时访问控制模块集成的非实时访问控制模块的标准，调用非实时控制器和非实时调度器的能力对非实时容器进行控制和调度。
16、在第一方面一种可能实施方式中，所述非实时访问控制模块为k8s的访问控制模块，所述非实时计算节点为k8s的计算节点上。
17、由上，通过使用k8s的访问控制模块为非实时访问控制模块，从而复用k8s的对丰富的非实时容的集群管理能力。
18、在第一方面一种可能实施方式中，每个所述实时容器部署在相应的实时计算节点的实时分区上，每个实时计算节点的实时分区具有独立的硬件资源。
19、由上，通过实时计算节点的实时分区为相应的实时容器提供独立硬件资源，从而实时计算节点的实时性。
20、第二方面，本发明实施例提供了一种容器集群系统的管理方法，其对第一方面任一实施方式所述系统进行管理，包括：通过实时容器集群的实时控制节点的实时访问控制模块对实时容器集群进行实时管理；利用实时访问控制模块集成的非实时容器集群的非实时控制节点的非实时访问控制模块的标准接口，通过所述非实时访问控制模块对非实时容器集群进行管理。
21、由上，通过实时访问控制模块集成非实时访问控制模块的标准接口，实时控制节点不仅能对实时计算节点的实时容器进行管理，还能通过实时访问控制模块调用非实时控制节点的实时访问控制模块对非实时计算节点的非实时容器进行管理，实现了实时与非实时容器集群融合，既提升了整个容器集群系统的实时性和安全性，又融合了丰富的非实时应用。
22、在第二方面一种可能实施方式中，在所述实时控制节点还包括：实时控制器和实时调度器时，所述通过实时容器集群的实时控制节点的实时访问控制模块对实时容器集群进行实时管理，具体包括：所述实时控制器通过所述实时访问控制模块对实时容器集群进行实时控制，所述实时调度器通过所述实时访问控制模块对实时容器集群进行实时调度；所述利用实时访问控制模块集成的非实时容器集群的非实时控制节点的非实时访问控制模块的标准接口，通过所述非实时访问控制模块对非实时容器集群进行管理，具体包括：所述实时控制器利用所述标准接口通过所述非实时访问控制模块对非实时容器集群进行控制，所述实时调度器利用所述标准接口通过所述非实时访问控制模块对非实时容器集群进行调度。
23、由上，通过实时访问控制模块集成非实时访问控制模块的标准接口，实时控制器和实时调度器不仅能对实时计算节点的实时容器进行控制和调度，还能通过实时访问控制模块调用非实时控制节点的实时访问控制模块对非实时计算节点的非实时容器进行控制和调度。
24、在第二方面一种可能实施方式中，所述实时调度器具体根据被调度的实时容器或非实时容器的下列参数之一进行容器调度：资源需求、服务质量、软硬件约束、亲缘性、数据局部性。
25、由上，根据实时容器或非实时容器的多种参数进行调度，从而为各实时容器选择合适的实时计算节点和为各非实时容器选择合适的非实时计算节点。
26、在第二方面一种可能实施方式中，还包括：通过所述实时访问控制模块注册所述实时容器集群的各种访问接口和提供所述实时容器集群的服务发现机制；所述非实时访问控制模块通过所述实时访问控制模块注册所述非实时容器集群的各种访问接口和提供所述实时容器集群和所述非实时容器集群的服务发现机制。
27、由上，通过实时访问控制模块注册实时容器集群的各种访问接口和提供实时容器的服务发现机制，从而使访问控制模块成为实时容器集群对内和对外的唯一接口；通过实时访问控制模块集成的实时访问控制模块的标准接口，注册非实时容器集群的各种访问接口和提供非实时容器的服务发现机制，从而使访问控制模块也成为非实时容器集群对外的接口。
28、在第二方面一种可能实施方式中，在所述实时控制节点还包括：数据库模块和容器仓储模块时，所述方法还包括：所述数据库模块存储所述系统的资源对象及状态，所述资源对象包括所述实时容器和所述非实时容器；所述容器仓储模块存储每个所述实时容器和所述非实时容器的镜像文件及资源描述文件。
29、由上，通过数据库模块保存容器集群系统的资源对象，使实时控制节点各部件同步资源对象的状态，通过容器仓储模块保存容器集群系统的容器镜像和资源描述文件，便于创建相应的实时容器或非实时容器。
30、在第二方面一种可能实施方式中，在所述系统还包括容器api网关时，所述方法还包括，通过容器api网关获取和同步所述实时容器和所述非实时容器的镜像文件及资源描述文件，所述容器api网关通过热插播运行与所述系统隔离的硬件资源上。
31、由上，通过容器仓储模块存储的实时容器和非实时容器的镜像文件及资源描述文件与通过容器api网关获取的实时容器和非实时容器的镜像文件及资源描述文件同步，使相应的实时容器的版本处于最新状态。
32、在第二方面一种可能实施方式中，所述非实时控制节点还包括：非实时控制器和非实时调度器；所述实时控制器利用所述标准接口通过所述非实时访问控制模块对非实时容器集群进行控制，具体包括：所述实时控制器调用所述标准接口通过所述非实时访问控制模块利用所述非实时控制器对非实时容器集群进行控制；所述实时调度器利用所述标准接口通过所述非实时访问控制模块对非实时容器集群进行调度，具体包括：所述实时调度器调用所述标准接口通过所述非实时访问控制模块利用所述非实时调度器对非实时容器集群进行调度。
33、由上，通过设置非实时控制器和非实时调度器，从而使实时控制器和实时调度器可以利用实时访问控制模块集成的非实时访问控制模块的标准，调用非实时控制器和非实时调度器的能力对非实时容器进行控制和调度。
34、在第二方面一种可能实施方式中，所述非实时访问控制模块为k8s的访问控制模块，所述非实时计算节点为k8s的计算节点上。
35、由上，通过使用k8s的访问控制模块为非实时访问控制模块，从而复用k8s的对丰富的非实时容的集群管理能力。
36、在第二方面一种可能实施方式中，每个所述实时容器部署在相应的实时计算节点的实时分区上，每个实时计算节点的实时分区具有独立的硬件资源。
37、由上，通过实时计算节点的实时分区为相应的实时容器提供独立硬件资源，从而实时计算节点的实时性。
技术特征：
1.一种容器集群系统，其特征在于，包括：实时容器集群、非实时容器集群；
2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述实时控制节点还包括：实时控制器和实时调度器；
3.根据权利要求2所述系统，其特征在于，所述实时调度器具体用于根据被调度的实时容器或非实时容器的下列参数之一进行容器调度：资源需求、服务质量、软硬件约束、亲缘性、数据局部性。
4.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述实时访问控制模块还用于注册所述实时容器集群的各种访问接口和提供所述实时容器集群的服务发现机制；
5.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述实时控制节点还包括：数据库模块和容器仓储模块；
6.根据权利要求5所述系统，其特征在于，还包括：容器api网关，用于获取和同步所述实时容器和所述非实时容器的镜像文件及资源描述文件，所述容器api网关通过热插播运行与所述系统隔离的硬件资源上。
7.根据权利要求2所述系统，其特征在于，所述非实时控制节点还包括：非实时控制器、非实时调度器；
8.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述非实时访问控制模块为k8s的访问控制模块，所述非实时计算节点为k8s的计算节点上。
9.根据权利要求1所述系统，其特征在于，每个所述实时容器部署在相应的实时计算节点的实时分区上，每个实时计算节点的实时分区具有独立的硬件资源。
10.一种容器集群系统的管理方法，其特征在于，对权利要求1至9任一所述系统进行管理，包括：
技术总结
本发明实施例提供了一种容器集群系统及其管理方法，容器集群系统包括：实时容器集群、非实时容器集群；实时容器集群的实时控制节点通过实时分区运行在独立硬件资源上，其实时访问控制模块为实时容器集群系统的唯一访问接口，具有非实时容器集群的非实时控制节点的非实时访问控制模块的标准接口，非实时访问控制模块为非实时容器集群系统的唯一访问接口；实时控制节点用于通过实时访问控制模块对实时容器集群进行实时管理，还利用所述标准接口通过非实时访问控制模块对非实时容器集群进行管理。本发明的实时控制节点不仅对实时容器进行实时管理，还通过实时访问控制模块调用非实时访问控制模块对非实时容器进行管理。
技术研发人员：肖丹,贺磊
受保护的技术使用者：北京科银京成技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23