基于作战任务优先级的容器云弹性伸缩系统

发布时间：2021-04-09 22:01

　　当前军事指挥信息系统一般采用基于预置规则的控制策略,在运行过程中很难根据环境变化快速进行动态调整;商用的容器云编排管理系统存在调度算法单一、弹性伸缩策略简单不宜扩展等问题。为此,提出了一种基于作战任务优先级的容器云弹性伸缩系统方案。对任务和资源进行建模描述,提出了一种基于作战任务优先级的资源调度算法和自适应弹性伸缩策略,并对该系统进行了设计与实现。最后,通过构建演示环境进行系统测试,验证了该策略与算法的有效性。 

【文章来源】：指挥信息系统与技术. 2020,11(03)

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

任务服务资源关系任务资源描述

单个容器内服务可完成的最小粒度任务，用于描述软件服务执行的任务和运行需求等信息。本文中，软件服务为提供具体能力的功能软件和所属容器的总称，在容器云环境系统中可理解为单个pod；节点资源为可通过容器云虚拟化等技术，为系统提供内存和CPU等资源能力的物理节点。软件服务是调度的基本单元，部署于不同节点，依托节点资源提供的能力运行；每个软件服务均会关联一个元任务，用于描述该软件服务执行的任务信息。任务服务资源关系如图1所示。1.2任务资源描述作战任务和元任务属性如图2所示。作战任务描述方式为<I,T>。其中，I为作战任务描述信息，包括作战任务标识、优先级和是否允许动态调度等。单个元任务描述方式为<I,F,C>。其中，I为元任务静态信息描述集合，包含元任务所属的作战图1任务服务资源关系图2作战任务和元任务属性37

行弹性伸缩策略计算，调用APIServer接口动态调整运行副本数量，保障高优先级的任务运行。3）资源调度控制：根据软件服务的优先级完成资源的调度控制管理。4）分布式存储管理：当重建软件服务时会丢失数据，需使用挂载外部存储系统(PV)实现容器服务与业务状态的分离。通过容器挂载外部路径实现业务数据分离管控，底层使用分布式数据管理系统cephFS以确保底层存储的高可用。因通过配置容器的pod.spec.volumes即可实现存储的外部挂载，故本文不再赘述分布式存储管理的具体实现过程。3.2数据监控分析系统现有的容器云管理平台已有多种节点和容器的监控方案，借助额外的开源组件即可定期获取对应指标的工作状态。但已有的监控方案无法提供基于任务的运行状态监控，为此，本文设计了一套基于任务感知的数据监控分析系统，包括数据采集端、数据监控分析端的数据监控分析模块及任务资源库3个部分。数据监控分析系统组成如图5所示。图4基于任务优先级的弹性伸缩系统架构图5数据监控分析系统组成39

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于轻量级容器技术的战术微云框架[J]. 贲婷婷,李荣宽,汪敏,汪正舟.  指挥信息系统与技术. 2017(05)
[2]云计算虚拟化平台的内存资源全局优化研究[J]. 李雪竹,陈国龙.  计算机工程. 2015(07)
[3]Docker技术实现分析[J]. 陈清金,陈存香,张岩.  信息通信技术. 2015(02)

硕士论文
[1]容器云计算平台关键技术研究[D]. 袁忠良.南京大学 2017
[2]基于Kubernetes的容器云平台资源调度策略研究[D]. 唐瑞.电子科技大学 2017



本文编号：3128390