服务创新平台中基于Docker的弹性负载均衡功能的设计与实现

发布时间：2025-02-05 12:48

　　服务创新平台是为广大科研机构和高校应用开发人员提供的一系列网络服务基础设施,具体包括服务开发工具、服务执行引擎、大量丰富的网络服务资源以及基于云的基础服务平台等功能。旨在降低服务开发和创新的技术门槛,充分发挥广大科研人员和群体智慧的力量。服务创新平台通过提供开放式的设计、开发、部署、测试环境帮助科研人员和开发者进行新型的服务试验和相关研究。目前,该平台能够为用户提供虚拟云主机服务、数据库服务和Docker容器服务。其中容器服务面临两个问题:(1)容器服务的副本数量只能在创建服务时设定,无法根据业务量和负载的变化自动调整。(2)容器服务只支持静态的负载均衡,无法根据后端容器状态和地址的变化做到实时的服务发现和负载均衡。为了解决上述问题,本文首先使用Docker Swarm集群管理及容器编排工具对虚拟机集群进行统一管理,用户能够通过该工具创建应用服务。其次通过设计监控模块、弹性伸缩控制模块、负载均衡模块,并使用Traefik的服务发现功能,实现了一整套能够根据业务量和负载调整容器和集群的规模的弹性伸缩及负载均衡系统。最后,本文分别对该系统进行了功能性测试和性能测试,测试结果表明本弹性负载均衡...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2容器云负载均衡器数据流向示意图

2019年第10期与目标地址转换，转换后的外部请求响应报文会变为：源IP为1.1.1.1，目标IP为3.3.3.3。f）软负载LB2将转换后的外部请求响应报文通过物理网络回送至客户端3.3.3.3。3结束语通过对业界现有的容器云平台负载均衡解决方案的一些思考，并剖析各类解决方案的....

图１－１服务创新平台模块展示图??服务创新平台的目标是：能够提供一系列的服务开发工具、服务执行引擎、??大量丰富的网络服务资源，基于云的服务运行平台，为服务开发或试验人员提供??

????第一章绪论??１．１研究背景??２１世纪以来，互联网产业飞速发展，网络已经成为国民生活的重要基础设??施，而服务是网络的载体。加快网络服务的理论研究和相关技术研发能够有效地??带动我国整体服务业的快速发展。同时，网络服务的快速发展也能够为内容分发、??电子商务、电子政务、....

图１－２服务扩容失效示意图??

少占用一定量的ＣＰＵ资源，当一台主机中的多个容器都执行ＣＰＵ密集型的任务??时，会出现竞争ＣＰＵ资源的现象，此时容器数量越多ＣＰＵ占用率就越低，极端??状况甚至会触及缩容的门限触发缩容操作（反向伸缩，如图１－３所示）。不管是??从保障ＱＯＳ的角度还是从实现弹性伸缩功能的角度来看

图1-3CFU竞争与反向神缩

容，Ｌ麵，義：：??通过容器实际??处理用户负载?２＊?（?２ＣＰＵ?４Ｇ?）?４＊?（２ＣＰＵ４Ｇ）?４＊?（?２ＣＰＵ?４Ｇ?）??的物理资源数??图１－２服务扩容失效示意图??容器间ＣＰＵ竞争与反向伸缩：虚拟化技术生成的虚拟机会独占用服务器物??理ＣＰＵ的若干个内核，而容器....

本文编号：4029858