Docker容器性能监视系统的设计与实现

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1、分类号学号M201676128学校代码10487密级硕士学位论文Docker容器性能监视系统的设计与实现学位申请人：王鹏冲学科专业：软件工程指导教师：卢力副教授答辩日期：2018.12.19AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringDesignandImplementationofaDockerPerformanceMonitoringSystemCandidate:WangPengchongMajor:SoftwareEngineeringSupervis

2、or:Assoc.Prof.LuLiHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaDecember,2018华中科技大学硕士学位论文摘要Docker容器的问世，为广大软件开发人员以及IT服务厂商提供了一个有效的解决方案，消除了因为软件依赖复杂、环境不一致所造成的应用部署与迁移的困难。因而，Docker在出现后便得到了快速的发展和广泛的应用。在Docker的使用中，对容器性能数据进行监视是必不可少的需求，这对了解容器运行状况、及时发现运行中出现的问题有着重要的作用。容器与主机或传统的虚拟化技术存在差异，所以不能将旧有的工具直

3、接应用到容器性能监视中，而需要开发一套容器专用的监视系统。在对已有的主机、虚拟机以及容器性能监视方案的研究基础上，设计实现了可以应用在分布式容器环境中的容器性能监视系统。设计中权衡了实时性与灵活性，综合使用推拉两种方式获取各个节点中的容器性能数据。性能数据通过gRPC传输，以减少对集群网络带宽的占用。利用获得的性能数据，系统可实现异常的判断与推送。系统提供了Web界面与RESTfulAPI以便于用户使用。系统由独立的系统管理、异常推送、数据采集和监视代理等服务组成。服务间通过etcd实现协调，同时在系统管理服务中使用了一致性哈希算法为数据采集服务动态的分配监视代理作为数据拉取对象，使系统具备了

4、一定的横向拓展能力。经测试，通过系统能够查看到各设备节点的基本信息以及性能数据，系统在数据采集服务和监视代理数目变动时可以重新调整任务分配，系统能够正确判断异常，而且监视代理具有较低的资源开销。测试表明系统达到了设计目标，可为分布式环境下Docker容器性能监视系统的开发提供一定的参考。关键词：虚拟化Docker平台容器性能监视I华中科技大学硕士学位论文AbstractThedevelopmentofDockerprovidesaneffectivesolutionforsoftwaredevelopersandITserviceproviders,whicheliminatethediffi

5、cultyofapplicationdeploymentandmigrationduetocomplexsoftwaredependenciesandplatformdifferences.Asaresult,Dockerhasbeenrapidlydevelopedandwidelyusedsinceitsappearance.IntheuseofDocker,monitoringperformancedataofcontainersisanindispensablerequirement,whichplaysanimportantroleinunderstandingthestatusan

6、dtimelydiscoveringproblemsofthecontainer.Containersdifferfromhostortraditionalvirtualizationtechnologies,soexistingtoolscannotbedirectlyappliedtocontainerperformancemonitoring,andacontainer-specificmonitoringsystemneedstobedeveloped.Basedontheresearchofexistinghost,virtualmachineandcontainerperforma

7、ncemonitoringschemes,acontainerperformancemonitoringsystemthatcanbeappliedindistributedcontainerenvironmentisdesignedandimplemented.Thedesignweighsthereal-timeandflexibility,andusesthepush-pullmethodt