Docker容器以内存占用少,启动速度快,性能高效等特点,被广泛用作构建PaaS(Platform-as-a-Service)和SaaS(Software-as-a-Service)的基础设施。同时Kubernetes成为使用最广泛的容器管理平台。这类容器云,与传统的VM(Virtual Machine)云有根本上的不同,因此对云的管理服务需要重新审视。服务迁移作为云服务商最普遍的操作之一,在主机维护,负载均衡,服务升级运维等方面有着重要的地位,一直都是业界关注的热点之一,但是目前业界尚没有适用于数据中心的容器在线迁移的解决方案。提出了一个面向Kubernetes环境的容器在线迁移机制—PodMS。PodMS实现了Kubernetes环境下的容器在线迁移,提供了对Pod在线迁移的完整支持。第一,为了减少不必要的数据迁移,充分考虑了Docker容器的分层特点,在镜像迁移中利用缓存匹配保证了容器镜像迁移的必要性;在文件系统迁移中,以文件占位符代替静态只读文件,实现了文件系统内容的增量迁移。第二,利用CRIU和pre-copy机制来最小化迁移过程的服务宕机时间;除此之外,改进了pre-copy机制的停机迁移条件,减少了迁移过程中所需的迭代次数和迁移时间。最后,在服务恢复阶段,设计使用了Virtual IP Table,解决了在线迁移过程与Kubernetes中Pod唯一性的冲突,提高了Pod迁移的服务可靠性,减小了服务宕机时间。对Pod在线迁移系统PodMS进行了测试。PodMS提供了完整的Pod在线迁移服务,利用缓存匹配平均减少了51%的镜像数据传输;在文件系统迁移过程中,使用overlay、aufs和overlay2时,分别能够平均减少37%、30.1%和24%的数据传输;在内存迁移中,所需要进行的迭代次数相比传统pre-copy机制最多能够减少50%;Pod在线迁移过程总耗时在1~2分钟,服务宕机时间小于1s。