[发明专利]一种基于容器的高并发web系统及实现方法

说明书

本发明特别涉及一种基于容器的高并发web系统及实现方法。该基于容器的高并发web系统，基于Docker以及Kubernetes容器技术，由负载均衡器和Kubernetes容器集群组成；其中，负载均衡器载负责根据特定负载均衡策略来分配转发高并发流量至Kubernetes容器集群中。该基于容器的高并发web系统及实现方法，从弹性伸缩、负载均衡以及资源调度等方面设计实现容器化高并发web系统，解决了高并发web系统服务拆分、服务集群流量负载、集群弹性伸缩以及资源调度等问题。

技术领域

本发明涉及Docker容器和Kubernetes容器技术领域，特别涉及一种基于容器的高并发web系统及实现方法。

背景技术

在互联网飞速发展的时代，各大IT公司正在进行激烈的竞争，业务模式也在不断的扩张，这种现状使得目前各大公司的架构系统面临着极大的挑战。一方面购物和社交等web网站的规模越来越大，另一方面节日促销活动和节假日购票等活动峰值流量的冲击都对web系统网站的并发性能提出了更高的要求。

web架构的发展也是由简到繁，从单机一体式MVC，RPC，SOA，一直到微服务。随着敏捷开发、持续交付、DevOps理论的发展和实践，以及基于Docker等轻量级容器部署应用和服务的成熟，微服务架构开始流行，逐渐成为应用架构的未来演进方向。通过服务的原子化拆分，以及微服务的独立打包、部署和升级运营成本也将大幅下降。然而随着Kubernetes容器集群的日渐增多，对于容器集群的管理也日渐复杂，目前一般采用Kubernetes容器管理编排大量容器集群，从而实现容器集群的高效管理。

Docker是一个开源的技术应用容器引擎，利用Docker技术可以简化配置，它将运行环境和配置放在代码中然后部署，降低了硬件要求和应用环境之间的耦合度。最重要的是Docker技术提高了开发效率，我们可以快速搭建开发环境，并让开发环境尽量贴近生产环境，并且Docker可以轻易的让十几个服务在Docker中跑起来。

Kubernetes，简称K8s，是用8代替8个字符ubernete而成的缩写；是基于Go语言的容器集群管理系统，它支持自动化部署、大规模可伸缩、应用容器化管理。主要实现对于容器的编排管理功能。它具备完善的集群管理能力，内建智能负载均衡器、强大的故障发现和自我修复能力，可扩展的资源自动调度机制以及多粒度的资源配额管理能力。

Kubernetes的目标是让部署容器化的应用简单并且高效(powerful)，Kubernetes提供了应用部署，规划，更新，维护的一种机制。

在生产环境中部署一个应用程序时，通常要部署该应用的多个实例以便对应用请求进行负载均衡。在Kubernetes中，我们可以创建多个容器，每个容器里面运行一个应用实例，然后通过内置的负载均衡策略，实现对这一组应用实例的管理、发现、访问，而这些细节都不需要运维人员去进行复杂的手工配置和处理。

传统的应用部署方式是通过插件或脚本来安装应用。这样做的缺点是应用的运行、配置、管理、所有生存周期将与当前操作系统绑定，这样做并不利于应用的升级更新/回滚等操作，当然也可以通过创建虚机的方式来实现某些功能，但是虚拟机非常重，并不利于可移植性。

新的方式是通过部署容器方式实现，每个容器之间互相隔离，每个容器有自己的文件系统，容器之间进程不会相互影响，能区分计算资源。相对于虚拟机，容器能快速部署，由于容器与底层设施、机器文件系统解耦的，所以它能在不同云、不同版本操作系统间进行迁移。

近些年来，Kubernetes作为先进的容器编排系统，得到了快速的发展，并在云计算云服务领域得到了广泛的应用。

为了通过容器虚拟化技术更好的解决高并发web系统服务拆分、服务集群流量负载、集群弹性伸缩以及资源调度等问题，本发明提出了一种基于容器的高并发web系统及实现方法。

发明内容