CN107193504A - 一种基于Kubernetes的自动化分配和创建应用存储的方法和系统 - Google Patents

一种基于Kubernetes的自动化分配和创建应用存储的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于Kubernetes的自动化分配和创建应用存储的方法和系统，其通过应用所需的存储大小和类型信息，对已部署的各种分布式存储系统进行筛选，通过监控评分系统计算出每种符合要求的分布式存储系统的压力评分，选取压力最小的分布式存储系统，生成Kubernetes PVC配置文件，部署该PVC，并动态创建PV，与PVC进行绑定；最后生成应用配置文件，指定Volume来源为该PVC，部署应用，则所申请的存储资源会自动挂载到应用中。本发明用以完善Kubernetes的存储资源管理功能，解决了在Kubernetes集群上应用自动挂载持久化存储的问题，使应用创建存储更便捷高效。

Description

一种基于Kubernetes的自动化分配和创建应用存储的方法和 系统
技术领域
本发明涉及云计算技术领域，具体地说是一种基于Kubernetes的自动化分配和创建应用存储的方法和系统。
背景技术
Kubernetes是基于容器的集群管理系统，它构建于docker等容器之上，其提供应用部署、维护、扩展机制等功能，利用Kubernetes能方便地管理跨机器运行容器化的应用。Kubernetes可以通过配置文件的方式来启动容器或创建各种资源。Kubernetes使用Volume（数据卷）提供了应用存储资源管理的功能，使得Pod在Kubernetes的不同节点间调度迁移时，具有持久化需求的数据不会被清除，且Pod中的容器无论被调度到哪个节点，始终都能挂载到同一个Volume。
其中：
pod是Kubernetes最基本的部署调度单元，可以包含容器，逻辑上表示某种应用的一个实例。
PV（PersistentVolume，持久卷）是Kubernetes的一个资源对象，在数据卷的基础上进行了抽象，底层存储实现可以是NFS、GlusterFS、CephRBD等各种分布式存储系统。
PVC（PersistentVolumeClaim，持久卷请求）用来实现pod和PV的动态绑定，从而使用存储资源。StorageClass（存储级别）也是Kubernetes的一个资源对象，Kubernetes通过StorageClass实现动态卷供给的功能。
但是，现有的Kubernetes存储资源管理功能无法分配集群中的各种类型的分布式存储系统，不能实现应用存储的自动化创建，这些操作都需要人工来完成；Kubernetes动态卷供给功能也只能提供通过PVC来动态创建PV的过程。
发明内容
本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种基于Kubernetes的自动化分配和创建应用存储的方法，用以完善Kubernetes的存储资源管理功能，解决在Kubernetes集群上应用自动挂载持久化存储的问题，使应用创建存储更便捷高效。
本发明的技术方案是按以下方式实现的：
一种基于Kubernetes的自动化分配和创建应用存储的方法，该方法包括
S1：创建应用，申请存储大小和类型；
S2：根据申请信息对已部署的各种分布式存储系统进行筛选；
S3：通过监控评分系统计算筛选后各种分布式存储系统的压力评分；
S4：选取压力最小的分布式存储系统，自动生成Kubernetes PVC配置文件；
S5：动态创建PV，该PV会和PVC自动进行绑定；
S6：生成应用配置文件，部署应用，存储自动挂载。
进一步的，步骤S5具体包括：
S51：通过Kubernetes PVC配置文件在Kubernetes集群中部署该PVC；
S52：调用相关命令或脚本在该分布式存储系统中创建相应大小的卷、镜像或目录；
S53：根据所创建的卷、镜像或目录信息生成Kubernetes PV配置文件；
S54：通过PV配置文件在Kubernetes集群中部署该PV，此时PV会和PVC自动进行绑定。
进一步的，步骤S6具体包括：
S61：生成应用的Kubernetes Deployments配置文件，在配置文件里指定应用的Volume来源为上述步骤所部署的PVC；
S61：通过应用的Deployments配置文件在Kubernetes集群中部署该应用,此时所申请的存储资源会自动挂载到应用中。
进一步的，各种分布式存储系统分别为NFS、GlusterFS、CephRBD。
进一步的，步骤S2中，通过对比分布式存储系统的空间利用率、I/O和负载状态进行筛选。
本发明还提供一种基于Kubernetes的自动化分配和创建应用存储的系统，该系统包括
集群管理单元，其用于提供应用部署、维护、扩展机制，管理跨机器运行容器化的应用，还能通过配置文件的方式启动容器或者创建各种资源，集群管理单元的配置文件内提供有申请存储大小和类型；
分布式存储单元，部署于集群管理单元，分布式存储单元的内部可以创建卷、镜像或目录；
监控评分单元，用于采集分布式存储单元的信息，通过集群管理单元的配置文件提供的申请信息进行分布式存储单元的筛选，还能根据预设的评分策略计算所采集分布式存储单元的压力评分，最终选出压力评分最小的分布式存储单元；
上述集群管理单元根据上述监控评分单元选出的分布式存储单元自动生成Kubernetes PVC配置文件并进行部署，同时，根据分布式存储单元创建的卷、镜像或目录信息生成Kubernetes PV配置文件，所述Kubernetes PV配置文件和所述Kubernetes PVC配置文件自动绑定生成应用的Kubernetes Deployments配置文件，在配置文件里指定应用的Volume来源，通过Kubernetes Deployments配置文件部署该应用，集群管理单元的配置文件申请的存储信息自动挂在到应用中。
详细的，监控评分单元采集分布式存储单元的空间利用率、I/O和负载状态。
详细的，分布式存储单元可以是NFS、GlusterFS、CephRBD中的一种。
本发明的一种基于Kubernetes的自动化分配和创建应用存储的方法和系统与现有技术相比所产生的有益效果是：
1）本发明具有使用简便、降低配置难度、降低运维管理难度、可靠且拥有良好的扩展性等特点，用以完善Kubernetes的存储资源管理功能，应用只需要提供所需存储的大小和类型，并在应用部署完毕后存储即可自动分配、创建并挂载到应用中，解决了在Kubernetes集群上应用自动挂载持久化存储的问题，使应用创建存储更便捷高效；
2）本发明的自动化分配和创建应用存储的方法通过应用所需的存储大小和类型信息，对已部署的各种分布式存储系统进行筛选，通过监控评分系统计算出每种符合要求的分布式存储系统的压力评分，选取压力最小的分布式存储系统，生成Kubernetes PVC配置文件，部署该PVC，并动态创建PV，与PVC进行绑定；最后生成应用配置文件，指定Volume来源为该PVC，部署应用，则所申请的存储资源会自动挂载到应用中。
附图说明
附图1是本发明实施例一的方法流程图一；
附图2是本发明实施例一的方法流程图二；
附图3是本发明实施例一的方法流程图三；
附图4是本发明实施例二的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1-4，对本发明的一种基于Kubernetes的自动化分配和创建应用存储的方法和系统作以下详细说明。但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
实施例一：
如附图1-3所示，本发明的一种基于Kubernetes的自动化分配和创建应用存储的方法，该方法包括
S1：创建应用，申请存储大小和类型；
S2：根据申请信息对已部署的各种分布式存储系统进行筛选；
S3：通过监控评分系统计算筛选后各种分布式存储系统的压力评分；
S4：选取压力最小的分布式存储系统，自动生成Kubernetes PVC配置文件；
S5：动态创建PV，该PV会和PVC自动进行绑定；
S6：生成应用配置文件，部署应用，存储自动挂载。
进一步的，步骤S5具体包括：
S51：通过Kubernetes PVC配置文件在Kubernetes集群中部署该PVC；
S52：调用相关命令或脚本在该分布式存储系统中创建相应大小的卷、镜像或目录；
S53：根据所创建的卷、镜像或目录信息生成Kubernetes PV配置文件；
S54：通过PV配置文件在Kubernetes集群中部署该PV，此时PV会和PVC自动进行绑定。
进一步的，步骤S6具体包括：
S61：生成应用的Kubernetes Deployments配置文件，在配置文件里指定应用的Volume来源为上述步骤所部署的PVC；
S61：通过应用的Deployments配置文件在Kubernetes集群中部署该应用,此时所申请的存储资源会自动挂载到应用中。
进一步的，各种分布式存储系统分别为NFS、GlusterFS、CephRBD。
进一步的，步骤S2中，通过对比分布式存储系统的空间利用率、I/O和负载状态进行筛选。
本发明的自动化分配和创建应用存储的方法通过应用所需的存储大小和类型信息，对已部署的各种分布式存储系统进行筛选，通过监控评分系统计算出每种符合要求的分布式存储系统的压力评分，选取压力最小的分布式存储系统，生成Kubernetes PVC配置文件，部署该PVC，并动态创建PV，与PVC进行绑定；最后生成应用配置文件，指定Volume来源为该PVC，部署应用，则所申请的存储资源会自动挂载到应用中。
实施例二：
结合附图4，本发明还提供一种基于Kubernetes的自动化分配和创建应用存储的系统，该系统包括
集群管理单元，其用于提供应用部署、维护、扩展机制，管理跨机器运行容器化的应用，还能通过配置文件的方式启动容器或者创建各种资源，集群管理单元的配置文件内提供有申请存储大小和类型；
分布式存储单元，部署于集群管理单元，分布式存储单元的内部可以创建卷、镜像或目录；
监控评分单元，用于采集分布式存储单元的信息，通过集群管理单元的配置文件提供的申请信息进行分布式存储单元的筛选，还能根据预设的评分策略计算所采集分布式存储单元的压力评分，最终选出压力评分最小的分布式存储单元；
上述集群管理单元根据上述监控评分单元选出的分布式存储单元自动生成Kubernetes PVC配置文件并进行部署，同时，根据分布式存储单元创建的卷、镜像或目录信息生成Kubernetes PV配置文件，所述Kubernetes PV配置文件和所述Kubernetes PVC配置文件自动绑定生成应用的Kubernetes Deployments配置文件，在配置文件里指定应用的Volume来源，通过Kubernetes Deployments配置文件部署该应用，集群管理单元的配置文件申请的存储信息自动挂在到应用中。
监控评分单元采集分布式存储单元的空间利用率、I/O和负载状态。
分布式存储单元可以是NFS、GlusterFS、CephRBD中的一种。
需要说明的是，无论是本发明的自动化分配和创建应用存储的方法还是自动化分配和创建应用存储的系统，均用以完善Kubernetes的存储资源管理功能，在完善过程中，应用只需要提供所需存储的大小和类型，并在应用部署完毕后存储即可自动分配、创建并挂载到应用中，解决了在Kubernetes集群上应用自动挂载持久化存储的问题，使应用创建存储更便捷高效。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种基于Kubernetes的自动化分配和创建应用存储的方法，其特征在于，该方法包括
S1：创建应用，申请存储大小和类型；
S2：根据申请信息对已部署的各种分布式存储系统进行筛选；
S3：通过监控评分系统计算筛选后各种分布式存储系统的压力评分；
S4：选取压力最小的分布式存储系统，自动生成Kubernetes PVC配置文件；
S5：动态创建PV，该PV会和PVC自动进行绑定；
S6：生成应用配置文件，部署应用，存储自动挂载。
2.根据权利要求1所述的一种基于Kubernetes的自动化分配和创建应用存储的方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：
S51：通过Kubernetes PVC配置文件在Kubernetes集群中部署该PVC；
S52：调用相关命令或脚本在该分布式存储系统中创建相应大小的卷、镜像或目录；
S53：根据所创建的卷、镜像或目录信息生成Kubernetes PV配置文件；
S54：通过PV配置文件在Kubernetes集群中部署该PV，此时PV会和PVC自动进行绑定。
3.根据权利要求1所述的一种基于Kubernetes的自动化分配和创建应用存储的方法，其特征在于，所述步骤S6具体包括：
S61：生成应用的Kubernetes Deployments配置文件，在配置文件里指定应用的Volume来源为上述步骤所部署的PVC；
S61：通过应用的Deployments配置文件在Kubernetes集群中部署该应用,此时所申请的存储资源会自动挂载到应用中。
4.根据权利要求1所述的一种基于Kubernetes的自动化分配和创建应用存储的方法，其特征在于，所述的各种分布式存储系统分别为NFS、GlusterFS、CephRBD。
5.根据权利要求4所述的一种基于Kubernetes的自动化分配和创建应用存储的方法，其特征在于，所述步骤S2中，通过对比所述分布式存储系统的空间利用率、I/O和负载状态进行筛选。
6.一种基于Kubernetes的自动化分配和创建应用存储的系统，其特征在于，该系统包括
集群管理单元，其用于提供应用部署、维护、扩展机制，管理跨机器运行容器化的应用，还能通过配置文件的方式启动容器或者创建各种资源，集群管理单元的配置文件内提供有申请存储大小和类型；
分布式存储单元，部署于集群管理单元，分布式存储单元的内部可以创建卷、镜像或目录；
监控评分单元，用于采集分布式存储单元的信息，通过集群管理单元的配置文件提供的申请信息进行分布式存储单元的筛选，还能根据预设的评分策略计算所采集分布式存储单元的压力评分，最终选出压力评分最小的分布式存储单元；
上述集群管理单元根据上述监控评分单元选出的分布式存储单元自动生成Kubernetes PVC配置文件并进行部署，同时，根据分布式存储单元创建的卷、镜像或目录信息生成Kubernetes PV配置文件，所述Kubernetes PV配置文件和所述Kubernetes PVC配置文件自动绑定生成应用的Kubernetes Deployments配置文件，在配置文件里指定应用的Volume来源，通过Kubernetes Deployments配置文件部署该应用，集群管理单元的配置文件申请的存储信息自动挂在到应用中。
7.根据权利要求6所述的一种基于Kubernetes的自动化分配和创建应用存储的系统，其特征在于，所述监控评分单元采集分布式存储单元的空间利用率、I/O和负载状态。
8.根据权利要求6所述的一种基于Kubernetes的自动化分配和创建应用存储的系统，其特征在于，所述分布式存储单元可以是NFS、GlusterFS、CephRBD中的一种。
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