一种异构CPU调度的方法、装置、设备及介质与流程

一种异构cpu调度的方法、装置、设备及介质
技术领域
1.本发明涉及计算机领域，并且更具体地涉及一种异构cpu调度的方法、装置、设备及可读介质。


背景技术：

2.kuberentes是一款开源容器编排引擎，可以实现容器集群的自动化部署、自动扩容、维护等功能，以其卓越的跨平台和操作系统的移植性和良好扩展能力，逐渐被各大企业所使用，尤其是容器技术优势逐渐被大家认可的背景下，kubernetes的发展出现爆炸式增长。
3.kubernetes产品从诞生一直被使用在x86的芯片架构设备上，但是随着信息技术创新应用的发展，芯片技术已经不止局限于intel、amd的x86架构芯片，现在还出现了基于arm架构、mips架构、alpha架构的多种芯片产品，kubernetes运行平台也从传统x86架构服务器向其他芯片架构设备上延伸。
4.对于一些用户数据中心建设为了不同业务运行要求，会选择多种cpu芯片技术路线的设备，选择kubernetes平台运行时候，就会存在多架构资源调度管理的问题。目前绝大部分基于kuberentes研发的容器云平台产品，采用的都是同架构多集群部署方案，也就是说相同cpu架构设备使用一个kubernetes调度管理，如果存在多种cpu架构设备，则会部署多套kuberentes集群，两套集群相对独立，应用无法实现跨集群、跨cpu架构调度，更无法实现异构cpu节点间的迁移，从本质上没有实现通过一套容器平台实现对于异构资源的管理能力。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种异构cpu调度的方法、装置、设备及可读介质，通过使用本发明的技术方案，能够实现异构芯片设备在同一容器集群中进行调度和迁移，平台软件不再限制用户对硬件的选择，能够节省部署多套kubernetes造成的管理节点的资源浪费。
6.基于上述目的，本发明的实施例的一个方面提供了一种异构cpu调度的方法，包括以下步骤：
7.将不同的cpu架构对应的多种容器镜像存储到调度管理平台的镜像仓库中；
8.响应于应用在系统中待处理，经由调度管理平台筛选出处理应用的计算节点的cpu架构的类型；
9.基于cpu架构的类型在镜像仓库中选择与cpu架构的类型相匹配的容器镜像；
10.基于选择的容器镜像创建对应的容器实例以对应用进行处理。
11.根据本发明的一个实施例，调度管理平台包括kubernetes平台。
12.根据本发明的一个实施例，还包括：
13.将kubernetes平台基于不同的cpu架构进行重新编译；
14.在kuberentes平台的源码中增加基于不同的cpu架构编译出对应的二进制文件以使kubernetes平台在不同的cpu架构上运行。
15.根据本发明的一个实施例，还包括：
16.将系统中不同的cpu架构连接到同一个kubernetes平台进行调度管理。
17.本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种异构cpu调度的装置，装置包括：
18.存储模块，存储模块配置为将不同的cpu架构对应的多种容器镜像存储到调度管理平台的镜像仓库中；
19.选择模块，选择模块配置为响应于应用在系统中待处理，经由调度管理平台筛选出处理应用的计算节点的cpu架构的类型；
20.匹配模块，匹配模块配置为基于cpu架构的类型在镜像仓库中选择与cpu架构的类型相匹配的容器镜像；
21.创建模块，创建模块配置为基于选择的容器镜像创建对应的容器实例以对应用进行处理。
22.根据本发明的一个实施例，调度管理平台包括kubernetes平台。
23.根据本发明的一个实施例，还包括编译模块，编译模块配置为：
24.将kubernetes平台基于不同的cpu架构进行重新编译；
25.在kuberentes平台的源码中增加基于不同的cpu架构编译出对应的二进制文件以使kubernetes平台在不同的cpu架构上运行。
26.根据本发明的一个实施例，还包括连接模块，连接模块配置为：
27.将系统中不同的cpu架构连接到同一个kubernetes平台进行调度管理。
28.本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：
29.至少一个处理器；以及
30.存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令，指令由处理器执行时实现上述任意一项方法的步骤。
31.本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项方法的步骤。
32.本发明具有以下有益技术效果：本发明实施例提供的异构cpu调度的方法，通过将不同的cpu架构对应的多种容器镜像存储到调度管理平台的镜像仓库中；响应于应用在系统中待处理，经由调度管理平台筛选出处理应用的计算节点的cpu架构的类型；基于cpu架构的类型在镜像仓库中选择与cpu架构的类型相匹配的容器镜像；基于选择的容器镜像创建对应的容器实例以对应用进行处理的技术方案，能够实现异构芯片设备在同一容器集群中进行调度和迁移，平台软件不再限制用户对硬件的选择，能够节省部署多套kubernetes造成的管理节点的资源浪费。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
34.图1为根据本发明一个实施例的异构cpu调度的方法的示意性流程图；
35.图2为根据本发明一个实施例的异构cpu调度的系统的示意图；
36.图3为根据本发明一个实施例的不同cpu架构使用同一kubernetes平台的示意图；
37.图4为根据本发明一个实施例的异构cpu调度的装置的示意图；
38.图5为根据本发明一个实施例的计算机设备的示意图；
39.图6为根据本发明一个实施例的计算机可读存储介质的示意图。
具体实施方式
40.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
41.基于上述目的，本发明的实施例的第一个方面，提出了一种异构cpu调度的方法的一个实施例。图1示出的是该方法的示意性流程图。
42.如图1中所示，该方法可以包括以下步骤：
43.s1将不同的cpu架构对应的多种容器镜像存储到调度管理平台的镜像仓库中。
44.调度管理平台可以使用kubernetes平台，kubernetes平台调度的最小单位是pod(容器)，pod中封装的是基于容器镜像创建的容器实例，在每个容器镜像被构建的时候，都会定义容器镜像运行所依赖的操作系统版本，在操作系统版本会包含运行所依赖的cpu架构信息，因为每一种操作系统的运行都是与cpu的指令集相对应的，不同的cpu架构指令集规范是各不相同的。所以要想解决异构芯片调度的问题，就不能通过一个统一的镜像解决这个问题，需要基于不同cpu架构的构建可以运行在不同cpu架构的容器镜像，但其实对于容器镜像中打包的业务应用来说，其实本身并没有差异，只是其运行所依赖的操作系统版本发生了变化。因此可以将不同的cpu架构对应的容器镜像存储到镜像仓库中，在需要cpu架构处理业务时选择相应的容器镜像就能够创建对应的容器实例。
45.s2响应于应用在系统中待处理，经由调度管理平台筛选出处理应用的计算节点的cpu架构的类型。
46.kubernetes平台调度系统中需要有对应的业务逻辑来进行处理不同的cpu架构选择不同容器镜像的问题，如图2所示，可以是在kuberenetes平台的调度模块scheduler中增加cpu架构识别逻辑，具体来说就是如果在不增加cpu架构识别逻辑之前，调度模块是按照节点资源最大化进行调度，也就是应用会被自动调度到节点剩余资源最多的服务器上，增加cpu架构识别逻辑后，识别模块会自动识别调度模块筛选出来的计算节点cpu架构类型。
47.s3基于cpu架构的类型在镜像仓库中选择与cpu架构的类型相匹配的容器镜像。
48.根据cpu架构类型去镜像仓库中选择与cpu架构相匹配的容器镜像，基于匹配的容器镜像来创建对应的容器实例，这样对于用户来说，应用的调度并未让操作者去识别cpu架构，而是完全有本发明中的cpu架构识别逻辑来处理，这样就做到了跨cpu架构的调度能力。
49.s4基于选择的容器镜像创建对应的容器实例以对应用进行处理。
50.通过本发明的技术方案，能够实现异构芯片设备在同一容器集群中进行调度和迁移，平台软件不再限制用户对硬件的选择，能够节省部署多套kubernetes造成的管理节点的资源浪费。
51.在本发明的一个优选实施例中，调度管理平台包括kubernetes平台。
52.在本发明的一个优选实施例中，还包括：
53.将kubernetes平台基于不同的cpu架构进行重新编译；
54.在kuberentes平台的源码中增加基于不同的cpu架构编译出对应的二进制文件以使kubernetes平台在不同的cpu架构上运行。
55.在本发明的一个优选实施例中，还包括：将系统中不同的cpu架构连接到同一个kubernetes平台进行调度管理。
56.如图3所示，将kubernetes平台基于不同cpu架构的平台进行重新编译，可以让kubernetes平台在不同cpu架构设备正常运行，同源异构采用的是同一套kuberentes源码，只是基于不同平台编译出对应的二进制文件，而且采用同源异构方案可以让同一套kubernetes平台存在多种cpu架构设备，这样不仅可以解决目前不同厂商，多集群部署的问题，而且也可以节省多集群带来的多管理节点的问题，降低用户的建设成本。
57.在本发明的一个优选实施例中，对于kubernetes平台来说，其故障自愈、业务自动迁移能力是它相对于其他管理平台最为优秀的能力，所以跨架构容器集群必须也要保留这种能力。本发明针对这个能力实现思路是通过新增异构迁移模块来保证此项功能，具体方案是，容器创建后，会在kubernetes平台中的etcd组件保留容器对象的相关参数，当主动迁移或者故障自愈式的自动迁移时，在调度模块中增加cpu架构自动识别能力，在读取etcd保存的元数据来创建新的容器实例前，cpu架构自动识别逻辑，根据etcd中的元数据，调度满足节点cpu支持的容器镜像，然后在创建新的容器实例，这样就可以保证虽然重建后的容器实例虽然与之前容器实例运行的cpu架构节点不一样，但是实例依旧可以正常运行。
58.通过本发明的技术方案，能够实现异构芯片设备在同一容器集群中进行调度和迁移，平台软件不再限制用户对硬件的选择，能够节省部署多套kubernetes造成的管理节点的资源浪费。
59.需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，上述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中存储介质可为磁碟、光盘、只读存储器(read-only memory，rom)或随机存取存储器(random access memory，ram)等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
60.此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由cpu执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被cpu执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。
61.基于上述目的，本发明的实施例的第二个方面，提出了一种异构cpu调度的装置，如图4所示，装置200包括：
62.存储模块，存储模块配置为将不同的cpu架构对应的多种容器镜像存储到调度管理平台的镜像仓库中；
63.选择模块，选择模块配置为响应于应用在系统中待处理，经由调度管理平台筛选出处理应用的计算节点的cpu架构的类型；
64.匹配模块，匹配模块配置为基于cpu架构的类型在镜像仓库中选择与cpu架构的类型相匹配的容器镜像；
65.创建模块，创建模块配置为基于选择的容器镜像创建对应的容器实例以对应用进行处理。
66.在本发明的一个优选实施例中，调度管理平台包括kubernetes平台。
67.在本发明的一个优选实施例中，还包括编译模块，编译模块配置为：
68.将kubernetes平台基于不同的cpu架构进行重新编译；
69.在kuberentes平台的源码中增加基于不同的cpu架构编译出对应的二进制文件以使kubernetes平台在不同的cpu架构上运行。
70.在本发明的一个优选实施例中，还包括连接模块，连接模块配置为：
71.将系统中不同的cpu架构连接到同一个kubernetes平台进行调度管理。
72.基于上述目的，本发明实施例的第三个方面，提出了一种计算机设备。图5示出的是本发明提供的计算机设备的实施例的示意图。如图5所示，本发明实施例包括如下装置：至少一个处理器21；以及存储器22，存储器22存储有可在处理器上运行的计算机指令23，指令由处理器执行时实现以下方法：
73.将不同的cpu架构对应的多种容器镜像存储到调度管理平台的镜像仓库中；
74.响应于应用在系统中待处理，经由调度管理平台筛选出处理应用的计算节点的cpu架构的类型；
75.基于cpu架构的类型在镜像仓库中选择与cpu架构的类型相匹配的容器镜像；
76.基于选择的容器镜像创建对应的容器实例以对应用进行处理。
77.在本发明的一个优选实施例中，调度管理平台包括kubernetes平台。
78.在本发明的一个优选实施例中，还包括：
79.将kubernetes平台基于不同的cpu架构进行重新编译；
80.在kuberentes平台的源码中增加基于不同的cpu架构编译出对应的二进制文件以使kubernetes平台在不同的cpu架构上运行。
81.在本发明的一个优选实施例中，还包括：
82.将系统中不同的cpu架构连接到同一个kubernetes平台进行调度管理。
83.基于上述目的，本发明实施例的第四个方面，提出了一种计算机可读存储介质。图6示出的是本发明提供的计算机可读存储介质的实施例的示意图。如图6所示，计算机可读存储介质31存储有被处理器执行时执行如下方法的计算机程序32：
84.将不同的cpu架构对应的多种容器镜像存储到调度管理平台的镜像仓库中；
85.响应于应用在系统中待处理，经由调度管理平台筛选出处理应用的计算节点的cpu架构的类型；
86.基于cpu架构的类型在镜像仓库中选择与cpu架构的类型相匹配的容器镜像；
87.基于选择的容器镜像创建对应的容器实例以对应用进行处理。
88.在本发明的一个优选实施例中，调度管理平台包括kubernetes平台。
89.在本发明的一个优选实施例中，还包括：
90.将kubernetes平台基于不同的cpu架构进行重新编译；
91.在kuberentes平台的源码中增加基于不同的cpu架构编译出对应的二进制文件以使kubernetes平台在不同的cpu架构上运行。
92.在本发明的一个优选实施例中，还包括：
93.将系统中不同的cpu架构连接到同一个kubernetes平台进行调度管理。
94.此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由处理器执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被处理器执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。
95.此外，上述方法步骤以及系统单元也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。
96.本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。
97.在一个或多个示例性设计中，功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(dsl)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、dsl或诸如红外线、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(cd)、激光盘、光盘、数字多功能盘(dvd)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
98.以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
99.应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
100.上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
101.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
102.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思
路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。