面向异构容器云的应用迁移方法

为满足基于Docker容器的应用在Kubernetes集群和Docker Swarm集群之间的迁移需求,研究A-Migrator异构容器云应用迁移系统。通过Kubernetes和Docker Swarm的应用编排调度策略,给出两者之间编排信息转换的可行方法,并提出基于镜像预同步的应用迁移技术。实验结果表明,A-Migrator异构容器云应用迁移系统可实现基于Docker容器的应用在2个集群之间的迁移,且引入镜像预同步技术后应用迁移时间平均减少60.33%。     

容器热迁移优化技术研究

容器虚拟化技术由于轻量级的特性逐渐在云计算中崭露头角.容器热迁移是许多云管理能力的基础,其在最短的宕机时间内,将运行中的容器完整地迁移到另一个物理节点上继续运行.性能是容器热迁移研究的重点,但通过对现有容器热迁移系统的详细分析,本文发现其中仍然存在着一些影响性能的问题,包括转储并行度低、预拷贝策略不收敛以及根文件系统与运行状态迁移并行度低等.针对这些问题,本文分别提出和设计了资源感知的并行转储机制、基于后拷贝策略的运行状态迁移和基于多优先级的传输调度并行算法等优化策略和算法,并基于Docker实现了一个高性能容器热迁移系统Dmigrate.实验结果表明Dmigrate相比于目前最新的研究,平均可有效减少17.05%的宕机时间,总迁移时间平均减少24.33%.     

Docker容器技术的应用部署平台设计与研究

为了解决目前企业应用管理平台存在的云储存服务器资源消耗不断增长的问题,从而为企业用户提供高可靠性服务,本文首先对基于云计算的Docker容器技术进行了研究,在分析企业应用部署需求的基础上,利用成熟的Web应用开发框架,基于Docker容器引擎设计并实现了一套应用部署平台,同时还实现了应用的编排和自动部署.从CPU和内存...     

Kubernetes容器云编排系统的研究与实现

Docker容器技术因其在开发和部署上的便捷性与实用性,在实际生产中被广泛使用。作为一个强大的容器云编排工具,Kubernetes在管理大量容器时具有明显优势,在众多的容器云编排系统中脱颖而出,已成为容器云管理的事实标准。本文设计开发了一款基于Kubernetes的容器云编排系统完成容器的日常管理,实现了容器的创建、容器的副本维护、容器的滚动更新、容器的计划任务、服务的发布以及存储的共享等功能。Kubernetes使容器的部署和应用变得更简单、高效,具有较高的应用价值。     

异构数据迁移方法研究

企业的信息管理系统更新时,经常会遇到不同数据库系统之间的数据互访和转换的问题,这种异构数据库数据转换和迁移的问题已经成为数据库技术领域重要的研究课题之一。该文根据数据存储特点,讨论了数据迁移的内容和实现方法,并给出迁移质量分析方法,为数据迁移的开发与研究提供指导。     

基于带宽预测与自适应压缩的容器迁移方法

随着数字化技术的发展与工业自动化应用范围的扩大,在万物互联环境下边缘设备数量快速增长,这些设备产生的数据量激增,导致网络带宽逐渐成为边缘计算的瓶颈。针对移动边缘服务迁移过程中传输数据量过大以及边缘节点网络环境不稳定等问题,结合带宽预测和数据压缩技术,提出一种面向Docker容器的服务迁移方法。通过预测网络带宽动态调整数据压缩算法的压缩速度以及压缩强度,从而充分利用网络带宽和多核处理器的计算能力,最大限度地减少网络传输的数据量以及服务的停机时间。实验结果表明,该方法对网络环境变化具有较强的适应性,能有效平衡数据传输和压缩计算的时间开销,提高服务迁移性能,相比于容器本地服务迁移、基于Docker基础镜像的服务迁移等方法,迁移时间、传输数据量和停机时间至少减少了23.7%、19.4%和17.6%。     

云计算应用中的嵌入式容器技术研究

虚拟化技术从主机虚拟化发展到容器虚拟化,推动了计算开发模式的变更.容器虚拟化技术广泛应用于云计算,提供高效灵活的计算资源配置,极大提高了计算资源的利用率和软件开发效率.以Docker为代表的容器实现了持续集成、持续交付和部署.在嵌入式系统中,应用灵活多变,配置较多,涉及到应用和实时操作系统的配置裁减,系统重构复杂.本文...     

容器技术在软件项目中的应用研究

Docker是一种面向云平台的虚拟化技术.作为容器技术的典型代表,Docker解决了传统虚拟化技术存在的诸多问题,以一种轻量化的方式管理资源,达到资源的最大化利用.对Docker技术的基本原理和架构组件进行了介绍,并基于此分析了Docker技术在软件项目开发中的应用场景.     

一种基于Docker的容器云平台设计与部署方法

提出一种基于Docker的容器云平台设计与部署方法。分析容器云平台的用户需求,详细描述容器云平台的层次架构与组成模块。在容器云平台部署过程中,改进集群监控方案,结合Grafana和Prometheus构建一个可靠的性能监控方案。在镜像库上,为保证安全与稳定,选择Harbor作为私有镜像仓库。使用网络文件系统（Network File System,NFS）存储服务为容器提供共享存储服务。通过测试验证了该方法的可行性与高效性。     

集成Docker容器的OpenStack云平台性能研究

针对Open Stack云平台虚拟机未能较好利用宿主物理机资源的问题,结合基于组件工作的Open Stack在云平台管理中的高效性和Docker容器虚拟化的快速部署优势,搭建基于Docker容器技术的Open Stack云平台。对云平台管理的Docker容器中实际运行的客户机操作系统进行计算、调度、内存访问、文件读写等基础性能测试,做出相关性能的评估与分析,并在多实例运行状态下将其与Open Stack传统虚拟机进行性能比较。分析结果表明,该云平台能够利用Docker容器的轻量级虚拟化优势,优化云计算管理系统的计算性能和文件读写性能。     

容器云中基于信号博弈的容器迁移与蜜罐部署策略

SaaS云中的多租户共存和资源共享模式会带来严重的安全隐患。一方面逻辑上命名空间的软隔离容易被绕过或突破,另一方面由于共享宿主机操作系统和底层物理资源容易遭受同驻攻击,对容器云中数据可用性、完整性、机密性产生严重威胁。针对SaaS云服务容易遭受容器逃逸、侧信道等同驻攻击的问题,网络欺骗技术通过隐藏执行体的业务功能和特征属性,增加云环境的不确定度,降低攻击的有效性。针对容器易遭受同驻攻击的安全威胁,结合动态迁移、虚拟蜜罐等安全技术,研究经济合理的网络欺骗方法降低同驻攻击带来的安全威胁。具体而言,提出一种基于信号博弈的容器迁移与蜜罐部署策略。依据容器面临的安全威胁分析,使用容器迁移和蜜罐两种技术作为防御方法,前者基于移动目标防御的思想提高系统的不可探测性,后者通过布置诱饵容器或提供虚假服务来迷惑攻击者;鉴于网络嗅探是网络攻击链的前置步骤,将攻防过程建模为双人不完整信息的信号博弈,发送者根据自己类型选择释放一个信号,接收者仅能够获取到发送者释放的信号,而不能确定其类型。对这个完全但不完美的信息动态博弈构建博弈树,设置攻防双方不同策略组合的开销和收益;对攻防模型进行均衡分析确定最优的欺骗策略。...     

基于异构系统迁移的SAP ERP软硬件同步升级技术

针对大型企业资源计划( ERP)系统升级技术复杂、停机时间长、风险巨大的问题,从技术角度分析了ERP升级的风险、技术难点和关键要素,并在此基础上提出了一种快速的ERP系统软硬件同步升级方法。该方法基于数据导出再导入的异构迁移方式,使用新旧双路系统升级架构,同步升级ERP系统的软件和硬件,既能缩短系统升级期间的停机时间,又能降低升级的风险。使用该方法成功实现了某大型企业ERP系统的升级,将传统升级方法近80小时的停机时间压缩到50小时以内,并且一次升级成功。研究表明,基于异构系统迁移的ERP升级技术解决了大型ERP系统升级效率低、风险高、评估困难的问题,并且实施容易,具有较好的推广性。     

基于Docker技术的GUI应用的在线迁移研究

GUI应用在桌面环境中占据主流,在线迁移GUI应用能够提升用户体验.然而,当今广泛使用的X窗口系统所定义的协议十分复杂,不利于GUI进程的在线迁移.另外,如果两台机器的运行时环境不一致,将会导致迁移失败.因此至今未有实现GUI应用的在线迁移.近年来,Wayland作为新的图形接口协议面世,其中规定软件图形渲染由GUI客户端负责,这为迁移工作带来极大的便利.而当今热门的Docker容器技术则能把Wayland GUI应用及其运行时库打包,确保运行时环境的一致性.当迁移发生时,整个容器都会被迁移至目标机器继续运行.本文开发了相应的处理Wayland协议模块,并在CRIU工具的基础上实现了重建Wayland状态.通过实验证明,本文方案是可行的,容易推广到其他的GUI应用.     

BlobCR: Virtual disk based checkpoint-restart for HPC applications on IaaS clouds

Infrastructure-as-a-Service (IaaS) cloud computing is gaining significant interest in industry and academia as an alternative platform for running HPC applications. Given the need to provide fault tolerance, support for suspend–resume and offline migration, an efficient Checkpoint-Restart mechanism becomes paramount in this context. We propose BlobCR, a dedicated checkpoint repository that is able to take live incremental snapshots of the whole disk attached to the virtual machine (VM) instances. BlobCR aims to minimize the performance overhead of checkpointing by persisting VM disk snapshots asynchronously in the background using a low overhead technique we call selective copy-on-write. It includes support for both application-level and process-level checkpointing, as well as support to roll back filesystem changes. Experiments at large scale demonstrate the benefits of our proposal both in synthetic settings and for a real-life HPC application.     

基于容器技术的水文水动力模型软硬件适配方法

随着国产化软硬件系统的发展和普及,将现行的计算程序适配到国产硬件和操作系统上是科学研究和业务化应用的关键,亟待探索提出专业计算模型的软硬件适配方法。现有关于专业计算模型的软硬件适配方法存在缺乏通用性、硬件依赖性强等问题。鉴于此,系统解析了国产化适配需要解决的关键问题,并对比了现行的软件适配技术,筛选出容器技术作为水文水动力模型的国产适配技术。容器技术可将应用程序打包成独立的运行环境,摆脱对底层架构和操作系统的依赖。以水文水动力模型TELEMAC为例,详细说明了Docker镜像构成原理,并通过Dockerfile文件构建了TELEMAC镜像环境,开展了计算案例的验证。结果表明TELEMAC镜像能够安全运行在以鲲鹏920处理器为核心的openEuler和麒麟V10等国产软硬件平台上,且案例计算结果与标准结果相一致,模型计算效率高,实现了专业科学计算模型的国产化软硬件适配,该研究可为其他软件国产化适配提供参考借鉴。     

面向对象XML的对象迁移方法研究

针对面向对象的XML数据的对象迁移问题,提出基于集中式和分布式两种存储模式下的对象迁移方法,解决了对象标识符模糊性问题。集中式存储模式对象的OID是唯一的,但是在集中式存储模式中更新已存在的对迁移对象的引用代价很大;分布式存储模式对象的OID是多重的,但对象迁移的代价相对较小。     

基于仿真模型的集装箱码头排队系统分析

基于Witness仿真软件建立了集装箱码头桥吊服务系统的排队系统仿真模型,通过对M/M/m排队系统参数分析,发现随着服务台数量的增大,排队系统的性能逐渐变好。各指标的变化曲线存在拐点,拐点之后变化幅度不再明显,此拐点对应的x坐标值就是桥吊配置数量的最佳值。通过对比不同排队模型进行仿真分析,认为集装箱码头桥吊服务系统的M/M/m排队系统的工作能力和效率都更高,且性能更容易改善。研究结果对码头其它节点的排队系统的分析也有参考价值。     

基于图像的点云初始配准

针对地面激光点云的分辨率不同等问题,提出一种不借助额外装置,把二维图像与三维点云相结合的初始配准方法。把不同分辨率点云均匀滤波,根据深度值把三维点云转化为二维灰度图,利用SURF算法提取图像的特征匹配点对;根据映射关系找到三维特征匹配点,利用单位四元数法求出变换矩阵完成点云初始配准。实验结果表明,该算法对于地面激光数据的配准,无论从配准的精度上还是时间上均有很大提高。     

铁路集装箱转运作业问题的决策支持模型研究

集装箱转运问题是铁路集装箱物流中心站提高服务效率的关键问题之一,转运过程中涉及到的相关资源配置则是其要解决的核心内容。针对集装箱转运作业流程的特点,利用系统分析方法将转运系统分成门式起重机、内部集装箱运输卡车和正面吊运机/辅助箱场三个子系统,分别对各子系统进行操作时间分析,进而得到整体系统的作业时间模型,由此开发集装箱转运问题的规划调度决策支持系统,为决策者提供决策依据。通过模拟运行结果,得到了集装箱转运过程中所需的所有设备资源的最优组合数量,将模型模拟结果与相应的实际数据进行对比,证明了该模型的可行性。     

An extension on robust directed projection of points onto point clouds

Azariadis and Sapidis [Azariadis PN, Sapidis NS. Drawing curves onto a cloud of points for point-based modelling. Computer-Aided Design 2005;37(1):109-22] introduced a novel method of point directed projection (DP) onto a point cloud along an associated projection vector. This method is essentially based on an idea of least sum of squares by making use of a weight function for bounding the influence of noise. One problem with their method is the lack of robustness for outliers. Here, we present a simple, robust, and efficient algorithm: robust directed projection (RDP) to guide the DP computation. Our algorithm is based on a robust statistical method for outlier detection: least median of squares (LMS). In order to effectively approximate the LMS optimization, the forward search technique is utilized. The algorithm presented here is better suited to detect outliers than the DP approach and thus finds better projection points onto the point cloud. One of the advantages of our algorithm is that it automatically ignores outliers during the directed projection phase.