基于Kubernetes和Docker的容器云平台设计与实现
这是一篇关于容器虚拟化,Docker,Harbor,Kubernetes的论文, 主要内容为随着高科技信息技术的蓬勃发展,科技进步成果所带来的红利已经深入各家各户,所有人都能感觉到科技力量对我们生活的影响与改变。科技服务的动量已经超越了科技的研究动量,各种应用服务的数量和种类也随着科技的进步在不断的增长,能提供的功能也在不停地完善,用户对各种应用服务的满意度不断提升,同时对服务的延伸也提出了更多的要求。目前的许多服务采用微服务体系架构来开发,其包含众多相互耦合的组件,这种服务架构导致在每次服务升级维护时都会涉及到很多模块的调整,而每个模块都相互依赖,最终会导致服务升级缓慢,无法满足快速迭代的升级,同时业务上线自动部署的速度以及成功率都会非常低,使得服务稳定性差,这样就需要增加维护成本,使用云平台容器虚拟化以及自动部署技术是非常好的选择。本论文使用Docker容器虚拟化技术来完成应用程序的低开销的运行环境隔离和多重环境运行,并以Kubernetes容器编排引擎为核心,设计和实现了一个以应用为中心的私有容器云平台。本文首先介绍了课题研究背景与意义,把涉及到的相关框架和技术做了阐述,对建造基于Kubernetes和Docker的容器云平台做了多方面的需求分析,并做了详细的设计和实现。该云平台自身通过容器安装,各组件也以容器的方式对外提供服务,减少了外部对集群主机的污染与侵入。容器云平台对外使用Nginx反向代理服务器,通过设计的多种服务发现与暴露方式,使云平台上运行的容器应用可以独立地对外提供服务,并对网络访问的负载均衡做了设计,提高了云平台的可用性和吞吐量。容器云平台内部使用Harbor私有化镜像仓库实现了容器镜像的存储、上传和分发,并通过权限控制实现了外部用户对镜像资源的受限访问,解决了镜像资源的安全性问题。云平台使用Volume容器数据卷对容器运行时产生的日志等信息做持久化操作,解决了因容器宕机而造成的数据丢失问题。本文在Kubernetes原生的基础上做了安全监控方面的改进,使用Prometheus工具对集群节点及节点上运行的容器数据进行实时监控。在云平台资源调度方面,结合生产应用场景,设计实现了抢占式调度策略。该策略允许用户自定义Pod优先级,在调度过程中,集群会根据Pod的优先级高低依次进行调度。在集群资源不足时,该策略支持挂起低优先级Pod来释放资源,由高优先级Pod抢占资源,实现了高效利用云平台资源的功能。为了展示云平台相关功能的实现效果,通过Spring Boot、Thymeleaf和Mybatis框架完成了代码工程的编写,与My SQL数据库交互来进行数据的持久化操作。本文设计和实现的基于Kubernetes和Docker虚拟化技术的自动化部署云平台,提供了一个统一的容器虚拟化应用服务的运行时环境,有效解决了模块间耦合的问题,增加了服务运行的稳定性,可以较为完美的解决生产环境下大型项目或服务的自动部署与维护工作,为容器自动化部署的目的和流程提供了一个实例。本论文最后对基于Kubernetes和Docker的容器云平台的功能进行了测试,测试结果表明该容器云平台可以提供稳定且有效的容器化应用管理服务。
面向OpenAPI的空间信息处理微服务方法研究
这是一篇关于OpenAPI,空间信息处理服务,微服务架构,容器虚拟化的论文, 主要内容为日趋复杂的地学任务,正不断催生出大量空间信息处理算子与模型,Web已成为其共享与集成的重要环境。近几年,开放地理空间信息联盟(Open Geospatial Consortium,OGC)正在制定Processes API开放标准,以现有空间信息处理服务为基础,通过RESTful接口为网络服务中的执行过程提供了一个健壮、可互操作且通用的协议,从而以更简洁且标准的方式在开放网络环境上共享地学处理功能。另一方面,现实地理环境极为复杂,解决复杂地质变化或跨学科性问题时,模型的异构性、领域间的认知缺陷经常导致其复用困难,亟需一种定制化集成的方案。随着分布式云计算技术的发展,容器虚拟化及微服务架构已逐渐成为研究热点。容器虚拟化借助轻量级容器镜像提供自容纳单元,具有良好的资源隔离与限制能力;而微服务按照业务领域将大型系统拆分为小型服务,秉持高内聚、低耦合的特性,共同提供系统功能。容器作为微服务架构中各项具体微服务的部署工具,两者相结合,提供了一种快速部署、持续迭代的方法。这一方法正逐渐向地学领域渗透,促使传统空间信息服务架构不断改进。基于以上背景,本文进行了面向Open API的空间信息处理微服务平台的方法设计和系统实现,主要内容如下:(1)研究面向Open API的空间信息处理服务概念模型及执行模式设计,研究RESTful API设计与描述方法并提出定制化算子服务发布接口,在此基础上设计服务平台整体框架;(2)研究空间信息处理服务平台与容器虚拟化技术的映射方法,并通过容器编排实现自动化部署及管理,研究微服务架构设计方法及功能组件,使得空间信息处理服务平台适配于微服务架构;(3)对原型系统进行架构设计和开发实现,设计服务平台底层处理单元模块及服务接口,基于描述信息实现定制化算子服务发布,通过容器封装运行依赖环境并实现云端自动化部署及管理,设计服务平台内核并将其在微服务架构中集成。最后以灾害应急专题图生成服务为例,同时初步搭建微服务架构体系,验证了本文方法的可行性。
基于Kubernetes和Docker的容器云平台设计与实现
这是一篇关于容器虚拟化,Docker,Harbor,Kubernetes的论文, 主要内容为随着高科技信息技术的蓬勃发展,科技进步成果所带来的红利已经深入各家各户,所有人都能感觉到科技力量对我们生活的影响与改变。科技服务的动量已经超越了科技的研究动量,各种应用服务的数量和种类也随着科技的进步在不断的增长,能提供的功能也在不停地完善,用户对各种应用服务的满意度不断提升,同时对服务的延伸也提出了更多的要求。目前的许多服务采用微服务体系架构来开发,其包含众多相互耦合的组件,这种服务架构导致在每次服务升级维护时都会涉及到很多模块的调整,而每个模块都相互依赖,最终会导致服务升级缓慢,无法满足快速迭代的升级,同时业务上线自动部署的速度以及成功率都会非常低,使得服务稳定性差,这样就需要增加维护成本,使用云平台容器虚拟化以及自动部署技术是非常好的选择。本论文使用Docker容器虚拟化技术来完成应用程序的低开销的运行环境隔离和多重环境运行,并以Kubernetes容器编排引擎为核心,设计和实现了一个以应用为中心的私有容器云平台。本文首先介绍了课题研究背景与意义,把涉及到的相关框架和技术做了阐述,对建造基于Kubernetes和Docker的容器云平台做了多方面的需求分析,并做了详细的设计和实现。该云平台自身通过容器安装,各组件也以容器的方式对外提供服务,减少了外部对集群主机的污染与侵入。容器云平台对外使用Nginx反向代理服务器,通过设计的多种服务发现与暴露方式,使云平台上运行的容器应用可以独立地对外提供服务,并对网络访问的负载均衡做了设计,提高了云平台的可用性和吞吐量。容器云平台内部使用Harbor私有化镜像仓库实现了容器镜像的存储、上传和分发,并通过权限控制实现了外部用户对镜像资源的受限访问,解决了镜像资源的安全性问题。云平台使用Volume容器数据卷对容器运行时产生的日志等信息做持久化操作,解决了因容器宕机而造成的数据丢失问题。本文在Kubernetes原生的基础上做了安全监控方面的改进,使用Prometheus工具对集群节点及节点上运行的容器数据进行实时监控。在云平台资源调度方面,结合生产应用场景,设计实现了抢占式调度策略。该策略允许用户自定义Pod优先级,在调度过程中,集群会根据Pod的优先级高低依次进行调度。在集群资源不足时,该策略支持挂起低优先级Pod来释放资源,由高优先级Pod抢占资源,实现了高效利用云平台资源的功能。为了展示云平台相关功能的实现效果,通过Spring Boot、Thymeleaf和Mybatis框架完成了代码工程的编写,与My SQL数据库交互来进行数据的持久化操作。本文设计和实现的基于Kubernetes和Docker虚拟化技术的自动化部署云平台,提供了一个统一的容器虚拟化应用服务的运行时环境,有效解决了模块间耦合的问题,增加了服务运行的稳定性,可以较为完美的解决生产环境下大型项目或服务的自动部署与维护工作,为容器自动化部署的目的和流程提供了一个实例。本论文最后对基于Kubernetes和Docker的容器云平台的功能进行了测试,测试结果表明该容器云平台可以提供稳定且有效的容器化应用管理服务。
基于Kubernetes和Docker的容器云平台设计与实现
这是一篇关于容器虚拟化,Docker,Harbor,Kubernetes的论文, 主要内容为随着高科技信息技术的蓬勃发展,科技进步成果所带来的红利已经深入各家各户,所有人都能感觉到科技力量对我们生活的影响与改变。科技服务的动量已经超越了科技的研究动量,各种应用服务的数量和种类也随着科技的进步在不断的增长,能提供的功能也在不停地完善,用户对各种应用服务的满意度不断提升,同时对服务的延伸也提出了更多的要求。目前的许多服务采用微服务体系架构来开发,其包含众多相互耦合的组件,这种服务架构导致在每次服务升级维护时都会涉及到很多模块的调整,而每个模块都相互依赖,最终会导致服务升级缓慢,无法满足快速迭代的升级,同时业务上线自动部署的速度以及成功率都会非常低,使得服务稳定性差,这样就需要增加维护成本,使用云平台容器虚拟化以及自动部署技术是非常好的选择。本论文使用Docker容器虚拟化技术来完成应用程序的低开销的运行环境隔离和多重环境运行,并以Kubernetes容器编排引擎为核心,设计和实现了一个以应用为中心的私有容器云平台。本文首先介绍了课题研究背景与意义,把涉及到的相关框架和技术做了阐述,对建造基于Kubernetes和Docker的容器云平台做了多方面的需求分析,并做了详细的设计和实现。该云平台自身通过容器安装,各组件也以容器的方式对外提供服务,减少了外部对集群主机的污染与侵入。容器云平台对外使用Nginx反向代理服务器,通过设计的多种服务发现与暴露方式,使云平台上运行的容器应用可以独立地对外提供服务,并对网络访问的负载均衡做了设计,提高了云平台的可用性和吞吐量。容器云平台内部使用Harbor私有化镜像仓库实现了容器镜像的存储、上传和分发,并通过权限控制实现了外部用户对镜像资源的受限访问,解决了镜像资源的安全性问题。云平台使用Volume容器数据卷对容器运行时产生的日志等信息做持久化操作,解决了因容器宕机而造成的数据丢失问题。本文在Kubernetes原生的基础上做了安全监控方面的改进,使用Prometheus工具对集群节点及节点上运行的容器数据进行实时监控。在云平台资源调度方面,结合生产应用场景,设计实现了抢占式调度策略。该策略允许用户自定义Pod优先级,在调度过程中,集群会根据Pod的优先级高低依次进行调度。在集群资源不足时,该策略支持挂起低优先级Pod来释放资源,由高优先级Pod抢占资源,实现了高效利用云平台资源的功能。为了展示云平台相关功能的实现效果,通过Spring Boot、Thymeleaf和Mybatis框架完成了代码工程的编写,与My SQL数据库交互来进行数据的持久化操作。本文设计和实现的基于Kubernetes和Docker虚拟化技术的自动化部署云平台,提供了一个统一的容器虚拟化应用服务的运行时环境,有效解决了模块间耦合的问题,增加了服务运行的稳定性,可以较为完美的解决生产环境下大型项目或服务的自动部署与维护工作,为容器自动化部署的目的和流程提供了一个实例。本论文最后对基于Kubernetes和Docker的容器云平台的功能进行了测试,测试结果表明该容器云平台可以提供稳定且有效的容器化应用管理服务。
基于业务流识别的卫星集群分散计算构建和实现方法
这是一篇关于卫星,业务流识别,分散计算,天基网络,容器虚拟化的论文, 主要内容为随着移动互联网技术的不断发展,万物互连的期望在不断推进,人们对计算服务的需求范围不断扩展,从传统的城市场景向外逐步扩展。但是某些业务需求是当前地面移动通信系统难以实现的,比如海洋、森林、地下管道和边境线等应用场景。为了满足用户不断增长的业务需求,为用户在全球任意时间任意地点都能提供实时、无缝、高效的计算服务,卫星通信作为一种可以做到全球范围覆盖的通信技术,近年来得到了极大的关注。但是,传统的卫星通信场景中,卫星仅用于数据透明转发,因此用户的计算业务需要经历:上传卫星、转发地面云中心、结果回传卫星和卫星将结果发回用户等多个步骤,极大的增加了用户业务的服务时延,难以满足用户的业务需求。为解决上述问题,人们提出了“太空计算机”这一概念,考虑使用卫星作为计算节点为地面用户提供实时计算服务。但是,由于太空环境因素的影响,单个卫星的计算能力有限,因此人们提出了天基网络的概念,考虑将多颗卫星联合起来实现在轨协同计算。同时随着星间链路质量的不断发展和卫星计算能力的不断提升,用户对卫星场景的业务需求也不断增加,业务种类逐渐变得复杂起来,不同的业务对网络的需求也不尽相同,这对天基网络对网络资源和计算资源的调度能力提出了挑战。本文从理论和实际角度出发对空间卫星集群计算展开研究,设计并实现了基于业务流识别的卫星集群分散计算仿真平台。本文研究内容如下:(1)总结了目前移动互联网和空间信息业务存在的不足,依次介绍了业务流识别、分散计算和容器虚拟化三个方面的国内外研究现状,并阐述了相关技术的理论和技术基础,为后续基于业务流识别的卫星集群分散计算仿真平台架构的设计和实现奠定基础。(2)针对天基卫星星座的弱连接、高动态与空天计算大规模、低时延要求之间的矛盾,提出一种稳态化方法,根据星间链路和星地链路判断天基网络节点的连通性;其次,根据卫星拓扑进行时隙划分,将在相邻时隙同一卫星的不同副本节点之间建立虚拟连接,将稳态图按时间顺序串联起来共同构成稳态的时间扩展图,构成一张包含完整网络信息的高维稳态图,为卫星集群空间业务分散计算提供实现基础。(3)针对空间业务难以预测和区分,资源分配不灵活的问题,提出一种基于灰度图的人工智能业务识别方法,对空间业务类型进行智能化分类识别,构建业务数据到业务类型的映射,完成天基卫星网络业务类型识别,为差异化空间网络服务质量保证提供基础。(4)设计了一种基于业务流识别的卫星集群分散计算仿真平台架构,基于微服务思想,将架构分为四部分,分别为控制中心、虚拟卫星管理平台、业务承载平台以及用户。详细阐述了控制中心、虚拟卫星管理平台、业务承载平台以及用户四部分模块的设计思想和实现方案,实现了联合仿真卫星集群节点进行空间业务计算的能力。最后,搭建半实物仿真平台,测试验证基于业务流识别的卫星集群分散计算仿真平台的可行性、时延性能优势以及业务识别准确率。
基于Kubernetes和Docker的容器云平台设计与实现
这是一篇关于容器虚拟化,Docker,Harbor,Kubernetes的论文, 主要内容为随着高科技信息技术的蓬勃发展,科技进步成果所带来的红利已经深入各家各户,所有人都能感觉到科技力量对我们生活的影响与改变。科技服务的动量已经超越了科技的研究动量,各种应用服务的数量和种类也随着科技的进步在不断的增长,能提供的功能也在不停地完善,用户对各种应用服务的满意度不断提升,同时对服务的延伸也提出了更多的要求。目前的许多服务采用微服务体系架构来开发,其包含众多相互耦合的组件,这种服务架构导致在每次服务升级维护时都会涉及到很多模块的调整,而每个模块都相互依赖,最终会导致服务升级缓慢,无法满足快速迭代的升级,同时业务上线自动部署的速度以及成功率都会非常低,使得服务稳定性差,这样就需要增加维护成本,使用云平台容器虚拟化以及自动部署技术是非常好的选择。本论文使用Docker容器虚拟化技术来完成应用程序的低开销的运行环境隔离和多重环境运行,并以Kubernetes容器编排引擎为核心,设计和实现了一个以应用为中心的私有容器云平台。本文首先介绍了课题研究背景与意义,把涉及到的相关框架和技术做了阐述,对建造基于Kubernetes和Docker的容器云平台做了多方面的需求分析,并做了详细的设计和实现。该云平台自身通过容器安装,各组件也以容器的方式对外提供服务,减少了外部对集群主机的污染与侵入。容器云平台对外使用Nginx反向代理服务器,通过设计的多种服务发现与暴露方式,使云平台上运行的容器应用可以独立地对外提供服务,并对网络访问的负载均衡做了设计,提高了云平台的可用性和吞吐量。容器云平台内部使用Harbor私有化镜像仓库实现了容器镜像的存储、上传和分发,并通过权限控制实现了外部用户对镜像资源的受限访问,解决了镜像资源的安全性问题。云平台使用Volume容器数据卷对容器运行时产生的日志等信息做持久化操作,解决了因容器宕机而造成的数据丢失问题。本文在Kubernetes原生的基础上做了安全监控方面的改进,使用Prometheus工具对集群节点及节点上运行的容器数据进行实时监控。在云平台资源调度方面,结合生产应用场景,设计实现了抢占式调度策略。该策略允许用户自定义Pod优先级,在调度过程中,集群会根据Pod的优先级高低依次进行调度。在集群资源不足时,该策略支持挂起低优先级Pod来释放资源,由高优先级Pod抢占资源,实现了高效利用云平台资源的功能。为了展示云平台相关功能的实现效果,通过Spring Boot、Thymeleaf和Mybatis框架完成了代码工程的编写,与My SQL数据库交互来进行数据的持久化操作。本文设计和实现的基于Kubernetes和Docker虚拟化技术的自动化部署云平台,提供了一个统一的容器虚拟化应用服务的运行时环境,有效解决了模块间耦合的问题,增加了服务运行的稳定性,可以较为完美的解决生产环境下大型项目或服务的自动部署与维护工作,为容器自动化部署的目的和流程提供了一个实例。本论文最后对基于Kubernetes和Docker的容器云平台的功能进行了测试,测试结果表明该容器云平台可以提供稳定且有效的容器化应用管理服务。
面向OpenAPI的空间信息处理微服务方法研究
这是一篇关于OpenAPI,空间信息处理服务,微服务架构,容器虚拟化的论文, 主要内容为日趋复杂的地学任务,正不断催生出大量空间信息处理算子与模型,Web已成为其共享与集成的重要环境。近几年,开放地理空间信息联盟(Open Geospatial Consortium,OGC)正在制定Processes API开放标准,以现有空间信息处理服务为基础,通过RESTful接口为网络服务中的执行过程提供了一个健壮、可互操作且通用的协议,从而以更简洁且标准的方式在开放网络环境上共享地学处理功能。另一方面,现实地理环境极为复杂,解决复杂地质变化或跨学科性问题时,模型的异构性、领域间的认知缺陷经常导致其复用困难,亟需一种定制化集成的方案。随着分布式云计算技术的发展,容器虚拟化及微服务架构已逐渐成为研究热点。容器虚拟化借助轻量级容器镜像提供自容纳单元,具有良好的资源隔离与限制能力;而微服务按照业务领域将大型系统拆分为小型服务,秉持高内聚、低耦合的特性,共同提供系统功能。容器作为微服务架构中各项具体微服务的部署工具,两者相结合,提供了一种快速部署、持续迭代的方法。这一方法正逐渐向地学领域渗透,促使传统空间信息服务架构不断改进。基于以上背景,本文进行了面向Open API的空间信息处理微服务平台的方法设计和系统实现,主要内容如下:(1)研究面向Open API的空间信息处理服务概念模型及执行模式设计,研究RESTful API设计与描述方法并提出定制化算子服务发布接口,在此基础上设计服务平台整体框架;(2)研究空间信息处理服务平台与容器虚拟化技术的映射方法,并通过容器编排实现自动化部署及管理,研究微服务架构设计方法及功能组件,使得空间信息处理服务平台适配于微服务架构;(3)对原型系统进行架构设计和开发实现,设计服务平台底层处理单元模块及服务接口,基于描述信息实现定制化算子服务发布,通过容器封装运行依赖环境并实现云端自动化部署及管理,设计服务平台内核并将其在微服务架构中集成。最后以灾害应急专题图生成服务为例,同时初步搭建微服务架构体系,验证了本文方法的可行性。
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