[发明专利]基于容器技术的分散控制系统

权利要求书

1.一种基于容器技术的分散控制系统，其特征在于包括开发模块、资源管理模块和服务调度模块，其中：开发模块设置于虚拟DCS的开发服务器上，资源管理模块设置于虚拟DCS的资源管理服务器上，服务调度模块部署在虚拟DCS的服务调度服务器主节点及其子节点上；开发模块用于开发微服务，并设置有开发微服务所需的数据库；资源管理模块通过虚拟化技术实现IT基础设施的虚拟化及池化，并用于虚拟化IT资源的管理和维护以及开发完成的微服务的存储；服务调度模块用于在容器中调用、部署及维护微服务，在部署或维护微服务时与开发模块交互以获取或编辑开发模块中的微服务并与资源管理模块交互以获取微服务运行所需的资源分配。

2.根据权利要求1所述的基于容器技术的分散控制系统，其特征在于所述开发模块中的数据库包括协议库、设备库、逻辑库、人机界面画面库、资源需求库；开发模块通过从上述数据库中调取开发需求对应的标准协议解析模块、标准设备模块、标准控制逻辑模块、标准画面模块和标准资源需求进行控制服务、操作服务、历史数据分析服务、设备管理服务、OPC接口服务的微服务开发，并将开发完成的微服务推送至资源管理模块。

3.根据权利要求2所述的基于容器技术的分散控制系统，其特征在于所述资源管理模块包括微服务仓库，用于存储开发模块开发完成后的微服务，根据服务调度模块的需求拉取微服务。

4.根据权利要求3所述的基于容器技术的分散控制系统，其特征在于微服务以文件方式保存于服务调度模块中，微服务以单个形式部署在容器内或将多个微服务组合实现新的服务部署在容器内；微服务容器通过暴露其由服务调度模块分配的IP地址及端口供外部及其他微服务容器调用，微服务容器之间通过代理建立虚拟局域网络连接及通信；

服务调度模块支持同一个微服务容器部署在不同的工作节点上，相互备用，但主工作容器失效，备用容器立即开始接替运行；

所述工作节点指虚拟DCS的服务调度服务器主节点及其子节点。

5.根据权利要求3所述的基于容器技术的分散控制系统，其特征在于微服务容器运行所需的资源配置均通过开发模块开发后存放在资源需求库，微服务容器根据功能需要配置参数文件进行调用，由资源管理模块按配置分配相应的资源；微服务容器运行产生的数据均通过数据持久化技术保存在资源管理模块中。

6.根据权利要求1所述的基于容器技术的分散控制系统，其特征在于所述服务调度模块根据开发模块的应用部署，从资源管理模块获取资源，实现微服务容器运行及其服务监控及报警，服务调度模块操作记录及日志收集，服务调度资源及使用统计、分析及报警。

7.根据权利要求1所述的基于容器技术的分散控制系统，其特征在于所述资源管理模还用于资源管理模块操作记录及日志收集，资源注册服务，资源分配及使用统计、分析及报警。

8.根据权利要求1所述的基于容器技术的分散控制系统，其特征在于所述开发模块向资源管理模块提出推送新开发的微服务申请或微服务仓库中已经存在的微服务进行维护或删除不需要的微服务申请，资源管理模块同意后进行相应推送、维护或删除操作；

开发模块向服务调度模块提出将监控所需的微服务进行仿真服务申请，服务调度模块对指定的微服务进行仿真，开发模块根据服务调度模块的仿真测试结果修改微服务，直至微服务满足控制监控需求，且安全、稳定的运行，并将测试通过后的微服务推送至微服务仓库，删除微服务仓库中原始的微服务；

开发模块用于上述操作记录及日志的收集。

9.根据权利要求3所述的基于容器技术的分散控制系统，其特征在于开发模块根据外部指令开发微服务，开发模块推送开发完成的微服务至微服务仓库并创建镜像；开发模块根据外部指令运行微服务并发送请求运行微服务的申请；服务调度模块根据申请内容创建该微服务对应微服务容器并调度至指定的工作节点；工作节点的K8s-Kubelet收到创建微服务容器的通知后告知Docker运行应用/微服务镜像，如果本地已经拉取镜像则直接运行，如果没有镜像则在微服务仓库中拉取后运行。

10.根据权利要求7所述的基于容器技术的分散控制系统，其特征在于所述资源开发模块中设置有可供调用的持久卷置备程序和标记为默认值的一个或多个存储类；开发模块根据外部指令创建一个引用其中一个存储类的持久卷声明；工作节点的K8s查找其中引用的存储类和置备程序，并要求置备程序根据持久卷声明请求的访问模式和存储大小，以及参数在存储类中置备新的持久卷；置备程序指定真实的存储，创建一个持久卷并将其绑定到持久卷声明；开发模块根据外部指令创建了一个包含通过名称引用持久卷声明的存储卷的微服务容器并通过服务调度模块部署微服务容器至指定工作节点，服务调度模块通过与资源管理模块的交互分配微服务容器定义的资源至指定工作节点。