容器云仿真平台负载均衡调度研究.docx

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容器云仿真平台负载均衡调度研究

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周隆亮徐立

【摘要】负载均衡调度是容器云仿真平台保证服务质量需要解决的基础问题，本文基于容器云仿真平台架构的分析，针对容器云仿真平台的负载均衡调度问题进行了详细描述，并设计了容器云仿真平台的负载均衡调度系统，为后续针对容器云仿真平台的负载均衡调度优化算法的研究奠定了基础。

关键词：容器云;仿真平台;负载均衡

ResearchonloadbalancingschedulingofContainerCloudSimulationPlatform

ZhouLongLiang，XuLi

（SWIEE，CETC，Chengdu.Postcode：610036）

Abstract：Loadbalancingschedulingisabasicproblemthatneedstobesolvedtoguaranteetheservicequalityofcontainercloudsimulationplatform.Thispaperisbasedonthearchitectureofcontainercloudsimulationplatform，Theloadbalancingschedulingproblemofcontainercloudsimulationplatformisdescribedindetail，andtheloadbalancingschedulingsystemofcontainercloudsimulationplatformisdesigned，Theloadbalancingsystemlaysafoundationforthesubsequentresearchonloadbalancingschedulingoptimizationalgorithmforcontainercloudsimulationplatform.

Keywords：containercloud;simulationplatform;loadbalancing

引言

以Docker為代表的容器虚拟化技术出现，较之于传统的虚拟机虚拟化技术实现了更加轻量化的虚拟化，使云环境的资源利用率具备大幅提升的可能。传统的虚拟机虚拟化技术以操作系统为中心，重点关注硬件自动化管理、人与机器的解耦合，而容器虚拟化技术以应用为中心，重点解决应用的自动化管理，应用与操作系统的解耦;基础设施、应用交付、运维管理的标准化;获得弹性扩展、弹性伸缩、负载均衡、故障迁移、敏捷开发、持续交付、持续集成等问题，提升用户体验。

容器云仿真平台以容器虚拟化技术为基础，在云环境中构建仿真应用系统，遵循微服务架构，将仿真应用系统按功能划分为想定编辑、任务推演、模型调度等多个微服务，并封装形成容器镜像，部署于云环境，持续为多个用户提供仿真验证服务。容器云仿真平台构建了一种用户可按需获取的仿真新模式，用户通过统一的门户访问仿真服务，云管理系统根据访问请求，动态分配资源创建仿真系统，访问完毕后释放相应的资源，提升资源利用效率。

因此，根据用户的访问量，动态调整仿真应用在云环境中的部署，合理调度各个计算节点的资源负荷，实现负载均衡，是保证容器云仿真平台服务质量的关键。

1容器云仿真平台架构

容器云仿真平台是在私有云环境上搭建的仿真专用平台，用户通过统一的仿真门户登录后访问相应服务。容器云仿真平台为用户提供想定设计、仿真驱动、态势呈现、数据管理等服务，多个用户可同时并发访问仿真服务，为每个用户动态创建专用的仿真应用系统。容器云仿真平台的架构如图1所示：

当用户提交仿真请求后，容器云仿真平台的管理系统为用户仿真请求分配一套仿真应用系统（包含场景设计、任务推演、模型调度、态势生成等多个服务），并部署到云基础环境中的计算机集群上运行。用户终止仿真后，将仿真应用从计算机集群上卸载。其中，云基础环境中的计算机集群中各个计算机节点在硬件配置可以不同。

2容器云仿真平台负载均衡问题描述

传统的基于虚拟机虚拟化技术构建的云仿真平台存在两个层次上的负载均衡调度。第一个层次是任务调度，将负载过重虚拟机上的子任务动态调度到负载较轻的虚拟机上，使云平台的虚拟机集群整体上负载均衡;第二个层次是虚拟机调度，将负载过重物理主机上的虚拟机迁移到负载较轻的物理主机[1]。

从容器云仿真平台的架构可以看出，容器云仿真平台的负载均衡调度不存在虚拟机调度的问题，可直接面向任务调度。用户的一个仿真任务就对应一套仿真应用系统，一套仿真应用系统的由若干个微服务构成，每