CN107968851A - 一种基于k8s平台的浮动IP绑定方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于k8s平台的浮动IP绑定方法，该方法可以包括以下步骤：确定待绑定的浮动IP；分别将每个待绑定的浮动IP映射为k8s平台的一个部署资源；针对每个部署资源，确定该部署资源对应的虚拟机节点，将该部署资源调度到该虚拟机节点上，以在该虚拟机节点上绑定相应的浮动IP。应用本发明实施例所提供的技术方案，可以同时对多个浮动IP进行动态绑定，提高浮动IP的绑定效率，而且，不限定在哪个虚拟机节点上绑定浮动IP，使得浮动IP能够均匀分布。本发明还公开了一种基于k8s平台的浮动IP绑定装置，具有相应技术效果。

Description

一种基于k8s平台的浮动IP绑定方法及装置
技术领域
本发明涉及计算机应用技术领域，特别是涉及一种基于k8s平台的浮动IP绑定方法及装置。
背景技术
在容器云中，大量的虚拟机虚拟机节点可组成一个集群，对外作为一个整体来提供服务能力。虚拟机虚拟机节点本身是存在生命周期的死亡和异常的，也就是说虚拟机虚拟机节点上的IP是不可靠的。作为业务访问的入口，浮动IP的高可用显得尤为重要。
浮动IP与虚拟机节点的服务绑定在一起。服务在哪个虚拟机节点上被激活，浮动IP就会绑定到该虚拟机节点上，用浮动IP对外暴露服务。当该虚拟机节点因异常而被其他虚拟机节点替代时，浮动IP也会转移到相应的替代虚拟机节点上。
现有的这种方法每次仅能对一个浮动IP进行绑定，效率较低，而且主要集中在某个虚拟机节点上，分布过于集中。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于k8s平台的浮动IP绑定方法及装置，以对多浮动IP进行动态绑定，提高浮动IP的绑定效率，并使得浮动IP均匀分布。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种基于k8s平台的浮动IP绑定方法，包括：
确定待绑定的浮动IP；
分别将每个待绑定的浮动IP映射为k8s平台的一个部署资源；
针对每个部署资源，确定该部署资源对应的虚拟机节点，将该部署资源调度到该虚拟机节点上，以在该虚拟机节点上绑定相应的浮动IP。
在本发明的一种具体实施方式中，所述针对每个部署资源，确定该部署资源对应的虚拟机节点，包括：
针对每个部署资源，在未绑定浮动IP的虚拟机节点中选择一个虚拟机节点作为该部署资源对应的虚拟机节点。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括：
针对每个虚拟机节点，向该虚拟机节点发送浮动IP的绑定请求，向外发送携带该浮动IP信息的广播信息。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括：
针对每个虚拟机节点，如果监测到该虚拟机节点对应的浮动IP的绑定请求超时，则解除该虚拟机节点对应的浮动IP，并停止发送所述广播信息。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括：
将解除的浮动IP确定为待绑定的浮动IP，重复执行所述分别将每个待绑定的浮动IP映射为k8s平台的一个部署资源的步骤。
一种基于k8s平台的浮动IP绑定装置，包括：
浮动IP确定模块，用于确定待绑定的浮动IP；
浮动IP映射模块，用于分别将每个待绑定的浮动IP映射为k8s平台的一个部署资源；
浮动IP绑定模块，用于针对每个部署资源，确定该部署资源对应的虚拟机节点，将该部署资源调度到该虚拟机节点上，以在该虚拟机节点上绑定相应的浮动IP。
在本发明的一种具体实施方式中，所述浮动IP绑定模块，具体用于：
针对每个部署资源，在未绑定浮动IP的虚拟机节点中选择一个虚拟机节点作为该部署资源对应的虚拟机节点。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括广播信息发送模块，用于：
针对每个虚拟机节点，向该虚拟机节点发送浮动IP的绑定请求，向外发送携带该浮动IP信息的广播信息。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括浮动IP解除模块，用于：
针对每个虚拟机节点，如果监测到该虚拟机节点对应的浮动IP的绑定请求超时，则解除该虚拟机节点对应的浮动IP，并停止发送所述广播信息。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括重复触发模块，用于：
将解除的浮动IP确定为待绑定的浮动IP，重复触发所述浮动IP映射模块。
应用本发明实施例所提供的技术方案，确定待绑定的浮动IP后，分别将每个待绑定的浮动IP映射为k8s平台的一个部署资源，针对每个部署资源，确定该部署资源对应的虚拟机节点，将该部署资源调度到该虚拟机节点上，以在该虚拟机节点上绑定相应的浮动IP。这样可以同时对多个浮动IP进行绑定，提高浮动IP的绑定效率，而且，不限定在哪个虚拟机节点上绑定浮动IP，使得浮动IP能够均匀分布。
附图说明
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附图。
图1为本发明实施例中一种基于k8s平台的浮动IP绑定方法的实施流程图；
图2为本发明实施例中基于k8s平台的浮动IP绑定过程一种示意图；
图3为本发明实施例中基于k8s平台的浮动IP绑定过程另一种示意图；
图4为本发明实施例中一种基于k8s平台的浮动IP绑定装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1所示，为本发明实施例所提供的一种基于k8s平台的浮动IP绑定方法的实施流程图，该方法可以包括以下步骤：
S110：确定待绑定的浮动IP。
本发明实施例所提供的技术方案基于k8s平台进行。k8s全称为kubernetes，为一种开源容器编排引擎。
在实际应用中，根据实际情况，可以由用户配置多个浮动IP。具体的，可以通过k8s平台的configmap存储浮动IP的配置信息。configmap为k8s平台中的一种资源，可以用来存储配置信息。用户还可对浮动IP的配置信息进行更改，更改配置信息后的浮动IP可作为待绑定的浮动IP，继续执行以下步骤的操作。
根据用户指令或configmap中存储的浮动IP的配置信息等，可以确定待绑定的浮动IP。待绑定的浮动IP可以有多个。
S120：分别将每个待绑定的浮动IP映射为k8s平台的一个部署资源。
确定待绑定的浮动IP后，针对每个待绑定的浮动IP，可以将该待绑定的浮动IP映射为k8s平台的一个部署资源。
在k8s平台中，deployment为k8s平台编排调度中的一个资源集合的概念，pod为k8s平台编排调度中的一个最小的调度单元，可以组合成各种其他资源集合，如deployment。
分别将每个待绑定的浮动IP映射为k8s平台的一个部署资源deployment资源，deployment为携带单个浮动IP配置的资源。具体的，可以通过k8s平台的浮动IP处理器kontroller进行浮动IP与部署资源的映射。在本发明实施例中，一个deployment资源包含一个pod资源。
S130：针对每个部署资源，确定该部署资源对应的虚拟机节点，将该部署资源调度到该虚拟机节点上，以在该虚拟机节点上绑定相应的浮动IP。
在本发明实施例中，分别将每个待绑定的浮动IP映射为k8s平台的一个部署资源后，针对每个部署资源，可以根据预设的资源调度策略，确定该部署资源对应的虚拟机节点，将该部署资源调度到该虚拟机节点上。将每个部署资源调度到相应的虚拟机节点上，进而可以完成浮动IP在相应的虚拟机节点上的绑定。具体的，可以基于网口多IP策略进行浮动IP的绑定。一个虚拟机节点可以配置多个虚拟网口，将浮动IP绑定在其中一个虚拟网口上。
在本发明的一种具体实施方式中，针对每个部署资源，可以通过以下步骤确定该部署资源对应的虚拟机节点：
针对每个部署资源，在未绑定浮动IP的虚拟机节点中选择一个虚拟机节点作为该部署资源对应的虚拟机节点。
集群中包含的虚拟机节点较多，针对每个部署资源，可以在未绑定浮动IP的虚拟机节点中选择一个虚拟机节点作为该部署资源对应的虚拟机节点。具体的，可以随机选择，或者，根据虚拟机节点当前运行业务的重要等级进行选择。
应用本发明实施例所提供的方法，确定待绑定的浮动IP后，分别将每个待绑定的浮动IP映射为k8s平台的一个部署资源，针对每个部署资源，确定该部署资源对应的虚拟机节点，将该部署资源调度到该虚拟机节点上，以在该虚拟机节点上绑定相应的浮动IP。这样可以同时对多个浮动IP进行动态绑定，提高浮动IP的绑定效率，而且，不限定在哪个虚拟机节点上绑定浮动IP，使得浮动IP能够均匀分布。
在本发明的一个实施例中，该方法还可以包括以下步骤：
针对每个虚拟机节点，向该虚拟机节点发送浮动IP的绑定请求，向外发送携带该浮动IP信息的广播信息。
在本发明实施例中，针对每个虚拟机节点，可以向该虚拟机节点发送浮动IP的绑定请求，并向外发送携带该浮动IP信息的广播信息，具体的，可以对外广播免费ARP(Address Resolution Protocol，地址解析协议)包，使得浮动IP快速生效。
在本发明的一个实施例中，该方法还可以包括以下步骤：
针对每个虚拟机节点，如果监测到该虚拟机节点对应的浮动IP的绑定请求超时，则解除该虚拟机节点对应的浮动IP，并停止发送广播信息。
在本发明实施例中，可以预先设定超时删除机制。针对每个虚拟机节点，在向该虚拟机节点发送浮动IP的绑定请求后，可以启动超时删除机制，对该虚拟机节点对应的浮动IP的绑定请求进行监测，如果监测到该虚拟机节点对应的浮动IP的绑定请求超时，则可以解除该虚拟机节点对应的浮动IP，并停止发送广播信息。
在本发明的一种具体实施方式中，可以将解除的浮动IP确定为待绑定的浮动IP，重复执行步骤S120的操作。
即在虚拟机节点上解除的浮动IP作为待绑定的浮动IP，再次进行绑定操作。
图2所示为本发明实施例所提供的基于k8s平台的浮动IP绑定过程的一种示意图。用户对待绑定的浮动IP进行配置，configmap存储浮动IP配置，通过kontroller浮动IP处理器将每个浮动IP映射为一个部署资源，每个deployment为携带单个浮动IP配置的资源，通过k8s-Master将每个部署资源调度到相应的k8s-Minion上，一个deployment对应一个pod，通过kipbinder请求绑定浮动IP，通过kloudlet绑定浮动IP，进行ARP广播，或者在绑定请求超时时删除浮动IP，停止ARP广播。
其中，k8s-Master为k8s平台中主控服务的概念，一般包含基本的三个主控服务：apiserver、scheduler和controller-manager，负责完成资源的调度编排；k8s-apiserver为k8s平台中核心服务之一，负责对ETCD(高可用的键值存储系统)数据资源的操作；k8s-scheduler为k8s平台中核心服务之一，负责对资源的调度；k8s-controller-manager为k8s平台中核心服务之一，负责管理资源的生命周期；kipbinder为在pod容器中运行的一个服务进程，负责间隔发起浮动IP绑定操作；kloudlet为在容器里运行的一个服务进程，负责代理执行本地的各种操作。
图3所示为本发明实施例所提供的基于k8s平台的浮动IP绑定过程的另一种示意图。用户通过k8s-ui(用户界面)配置浮动IP，k8s-apiserver(接口服务)修改configmap，将configmap变更事件发送给kontroller浮动IP处理器，kontroller派生/管理deployment，返回给k8s-apiserver，k8s-apiserver将浮动IP对应的资源deployment变更事件发送给k8s-Master，k8s-Master创建/管理pod，并返回给k8s-apiserver，k8s-apiserver将deployment包含的pod变更事件发送给k8s-Master和kubelet-docker(容器)，k8s-Master进行资源调度，并返回给k8s-apiserver，kubelet-docker创建/管理kloudlet容器和kipbinder容器服务，kipbinder休眠1秒，绑定浮动IP，kloudlet基于网口多IP策略绑定浮动IP，进行APR广播，进行超时监测，如果超时，则删除浮动IP，并停止APR广播。
相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种基于k8s平台的浮动IP绑定装置，下文描述的一种基于k8s平台的浮动IP绑定装置与上文描述的一种基于k8s平台的浮动IP绑定方法可相互对应参照。
参见图4所示，该装置可以包括以下模块：
浮动IP确定模块410，用于确定待绑定的浮动IP；
浮动IP映射模块420，用于分别将每个待绑定的浮动IP映射为k8s平台的一个部署资源；
浮动IP绑定模块430，用于针对每个部署资源，确定该部署资源对应的虚拟机节点，将该部署资源调度到该虚拟机节点上，以在该虚拟机节点上绑定相应的浮动IP。
应用本发明实施例所提供的装置，确定待绑定的浮动IP后，分别将每个待绑定的浮动IP映射为k8s平台的一个部署资源，针对每个部署资源，确定该部署资源对应的虚拟机节点，将该部署资源调度到该虚拟机节点上，以在该虚拟机节点上绑定相应的浮动IP。这样可以同时对多个浮动IP进行动态绑定，提高浮动IP的绑定效率，而且，不限定在哪个虚拟机节点上绑定浮动IP，使得浮动IP能够均匀分布。
在本发明的一种具体实施方式中，浮动IP绑定模块430，具体用于：
针对每个部署资源，在未绑定浮动IP的虚拟机节点中选择一个虚拟机节点作为该部署资源对应的虚拟机节点。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括广播信息发送模块，用于：
针对每个虚拟机节点，向该虚拟机节点发送浮动IP的绑定请求，向外发送携带该浮动IP信息的广播信息。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括浮动IP解除模块，用于：
针对每个虚拟机节点，如果监测到该虚拟机节点对应的浮动IP的绑定请求超时，则解除该虚拟机节点对应的浮动IP，并停止发送广播信息。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括重复触发模块，用于：
将解除的浮动IP确定为待绑定的浮动IP，重复触发浮动IP映射模块420。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于k8s平台的浮动IP绑定方法，其特征在于，包括：
确定待绑定的浮动IP；
分别将每个待绑定的浮动IP映射为k8s平台的一个部署资源；
针对每个部署资源，确定该部署资源对应的虚拟机节点，将该部署资源调度到该虚拟机节点上，以在该虚拟机节点上绑定相应的浮动IP。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对每个部署资源，确定该部署资源对应的虚拟机节点，包括：
针对每个部署资源，在未绑定浮动IP的虚拟机节点中选择一个虚拟机节点作为该部署资源对应的虚拟机节点。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：
针对每个虚拟机节点，向该虚拟机节点发送浮动IP的绑定请求，向外发送携带该浮动IP信息的广播信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
针对每个虚拟机节点，如果监测到该虚拟机节点对应的浮动IP的绑定请求超时，则解除该虚拟机节点对应的浮动IP，并停止发送所述广播信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
将解除的浮动IP确定为待绑定的浮动IP，重复执行所述分别将每个待绑定的浮动IP映射为k8s平台的一个部署资源的步骤。
6.一种基于k8s平台的浮动IP绑定装置，其特征在于，包括：
浮动IP确定模块，用于确定待绑定的浮动IP；
浮动IP映射模块，用于分别将每个待绑定的浮动IP映射为k8s平台的一个部署资源；
浮动IP绑定模块，用于针对每个部署资源，确定该部署资源对应的虚拟机节点，将该部署资源调度到该虚拟机节点上，以在该虚拟机节点上绑定相应的浮动IP。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述浮动IP绑定模块，具体用于：
针对每个部署资源，在未绑定浮动IP的虚拟机节点中选择一个虚拟机节点作为该部署资源对应的虚拟机节点。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，还包括广播信息发送模块，用于：
针对每个虚拟机节点，向该虚拟机节点发送浮动IP的绑定请求，向外发送携带该浮动IP信息的广播信息。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括浮动IP解除模块，用于：
针对每个虚拟机节点，如果监测到该虚拟机节点对应的浮动IP的绑定请求超时，则解除该虚拟机节点对应的浮动IP，并停止发送所述广播信息。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括重复触发模块，用于：
将解除的浮动IP确定为待绑定的浮动IP，重复触发所述浮动IP映射模块。
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