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基于Docker的PaaS平台的研究与应用

江萌  
【摘要】:云计算的概念涵盖了资源的抽象整合,动态流通和高效利用等各个方面,旨在将资源从物理环境抽象出来,进行灵活的使用。在云平台上,通过统一的接口可以进行资源的管理、监控、调度工作,整合了松散的功能,提供了大量的服务。传统的云平台使用虚拟机作为基本调度单位,而本文的PaaS平台使用Docker容器来代替虚拟机。Docker是基于LXC(Linux Container)发展而来的容器技术,和虚拟机相比,从资源规模上来看,容器的粒度更小。从灵活性上来看,容器的部署时间更短,可移植性更强。因此,使用Docker来改造云平台更加的贴合未来的需求。本文使用Docker容器作为底层的虚拟化技术设计了一个PaaS平台。分析了PaaS相关技术,进行了集群整体设计,提出了具体设计方案,包括Mesos资源调度,Docker网络,NFS存储,容器资源限制等。分析了平台的功能需求,设计实现了各个功能模块。本平台使用容器作为应用节点,使用Spark处理计算请求。实现了一个应用发布平台,其中使用Docker容器作为统一开发环境,SVN管理代码,Jenkins完成集成和构建,docker-compose和Marathon完成应用的编排和部署。该平台还具备了基于负载均衡和弹性伸缩的高可用性,负载均衡通过Nginx代理,弹性伸缩策略是自主设计的。使用CAdvisor进行资源监控,提供统一视图,同时对平台的日志系统,用户管理系统等进行了设计。对弹性算法进行改进,优化了系统。最后,部署系统,测试功能。测试的内容包括弹性测试和应用发布测试,分析了测试结果,验证了平台的可用性。本平台利用Docker容器技术的优点,在传统PaaS平台的基础上进行了一定的底层改造和功能补充,为云平台的设计提供了新的思路。


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