CN108462746B - 一种基于openstack的容器部署方法及架构 - Google Patents

一种基于openstack的容器部署方法及架构 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于openstack的容器部署方法及架构,属于通信技术领域,该部署方法包括:在openstack中准备好创建容器集群需要的资源,客户端通过调用接口模块,结合资源创建容器集群模板;客户端通过接口模块、根据输入的容器集群模板和容器集群大小信息,创建容器集群;接口模块验证容器集群大小信息,并把容器集群大小信息发送给决策模块,决策模块从数据模块中获取容器集群模板的配置信息,再从驱动管理模块获取对应容器管理引擎的编排模板,生成heat编排模板;heat编排根据heat编排模板自动调度openstack资源和编排、部署容器集群环境。该方法及架构通过容器集群模板的方式,实现容器集群的快速部署,节省了开发成本,提升了部署效率。

Description

一种基于openstack的容器部署方法及架构
技术领域
本发明属于通信技术领域,具体涉及一种基于openstack的容器部署方法及架构。
背景技术
随着微服务架构的发展,容器逐渐得以广泛应用,越来越多的企业和研究机构把业务迁移到容器中。在微服务架构中,容器作为实施微服务的核心技术,以其节约用户成本、提高运维效率以及更有利于企业创新等特点在各行各业都得到了广泛的部署和应用。
目前,容器技术已成为一项非常热门的技术。容器是一种在Linux里运行应用的开源工具,一种轻量级的虚拟机。它帮助用户提供了一个非常有效的运行、打包和部署应用的方法。容器技术也推动了容器集群管理技术的高速发展,包括Mesos、Google的Kubernetes、OpenStack和Docker Swarm等。但是这些架构部署都需要一定的技术,并且部署过程涉及到大量软件的安装、组件间依赖关系处理以及众多配置参数的设置,加之大规模集群服务器硬件、操作架构和网络的异构性等特点,部署需要花费大量时间,其过程由于过多的人工操作和重复性工作导致集群部署失败的可能性很高。同时,目前的容器管理架构大多数部署依赖于上网速度,遇到网络慢或不可达的情况,部署将被阻塞。尽管部分容器管理架构已经有相当多的自动化部署方式,但是在实际实施过程,仍然会面临许多技术问题,并且存在许多不完善的方面。
因此,目前的部署容器管理存在以下问题:部署容器管理架构对部署人员技术要求高;部署容器管理架构时间成本高,容器管理架构部署复杂,部署失败性高,很有必要在寻找一种更加智能和可靠的自动化的部署方法。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足,本发明提供了一种基于openstack的容器部署方法及架构。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种基于openstack的容器部署方法,包括:
在openstack中准备好创建容器集群需要的资源,客户端通过调用接口模块,结合所述资源创建容器集群模板,并将所述容器集群模板的配置信息记录在数据模块;
客户端通过所述接口模块、根据输入的所述容器集群模板和容器集群大小信息,创建容器集群;
所述接口模块验证所述容器集群大小信息,并把所述容器集群大小信息发送给所述决策模块,所述决策模块从所述数据模块中获取所述容器集群模板的配置信息,再从驱动管理模块获取对应容器管理引擎的编排模板,生成heat编排模板;
heat编排根据所述heat编排模板自动调度openstack资源和编排、部署容器集群环境,完成容器部署。
优选地,所述资源包括但不限于容器管理引擎、镜像模板、虚拟机配置模板、网络、存储、容器镜像仓库。
优选地,所述创建容器集群模板的过程包括:
准备好创建所述容器集群模板时所需要的资源;
所述接口模块从keystone进行认证;
认证通过后,所述接口模块根据资源配置情况,调用openstack的nova、cinder、glance、neutron接口对资源进行验证,确认资源是否存在或符合创建容器集群环境的要求;
如果所有资源验证通过后,所述容器集群模板创建成功,所述数据模块保存容器集群的信息数据;否则创建失败,并提示创建失败的详细内容,返回资源准备阶段。
优选地,所述容器集群大小信息包括但不限于容器集群模板名称或ID、集群主节点数、集群从节点数、超时时限。
优选地,所述编排、部署容器集群环境具体为编排、部署Kubernetes、Swarm或者Mesos容器集群环境,包括以下方法:
在heat编排期间,将整个部署分成几个阶段,每完成一个阶段,所述接口模块通过所述驱动管理模块验证容器集群环境当前阶段部署状态是否正常,由所述决策模块把结果保存到所述数据模块;
如果当前阶段部署失败,所述决策模块向所述heat编排发送阶段部署失败的消息,heat编排回滚到前一个正常的阶段,继续部署。
本发明的另一目的在于提供一种基于openstack的容器部署架构,包括接口模块、决策模块、数据模块和驱动管理模块;
所述接口模块,用于接收、处理和转发客户端的请求信息,客户端通过调用接口模块,结合所述资源创建容器集群模板,并将所述容器集群模板的配置信息记录在数据模块;客户端通过所述接口模块、根据输入的所述容器集群模板和容器集群大小信息,创建容器集群;
所述数据模块,用于数据库的读写操作,记录所述容器集群模板的配置信息;
所述驱动管理模块,用于管理后端的各个容器管理引擎的相关配置;
所述决策模块,用于接收所述接口模块发送的所述容器集群大小信息,并从所述数据模块中获取所述容器集群模板的配置信息,再从驱动管理模块获取对应容器管理引擎的相关配置,生成heat编排模板。
优选地,所述容器管理引擎包括Kubernetes、Swarm和Mesos。
优选地,所述创建容器集群模板的过程包括:
准备好创建所述容器集群模板时所需要的资源;
所述接口模块从keystone进行认证;
认证通过后,所述接口模块根据资源配置情况,调用openstack的nova、cinder、glance、neutron接口对资源进行验证,确认资源是否存在或符合创建容器集群环境的要求;
如果所有资源验证通过后,所述容器集群模板创建成功,所述数据模块保存容器集群的信息数据;否则创建失败,并提示创建失败的详细内容,返回资源准备阶段。
优选地,所述容器集群大小信息包括但不限于容器集群模板名称或ID、集群主节点数、集群从节点数、超时时限。
本发明提供的基于openstack的容器部署方法及架构,该方法包括:在openstack中准备好创建容器集群需要的资源,客户端通过调用接口模块,结合资源创建容器集群模板,并将容器集群模板的配置信息记录在数据模块;客户端通过接口模块、根据输入的容器集群模板和容器集群大小信息,创建容器集群;接口模块验证容器集群大小信息,并把容器集群大小信息发送给决策模块,决策模块从数据模块中获取容器集群模板的配置信息,再从驱动管理模块获取对应容器管理引擎的编排模板,生成heat编排模板;heat编排根据heat编排模板自动调度openstack资源和编排、部署容器集群环境;该方法通过该架构可以快速构建一个可靠、可扩展的容器环境;基于openstack的容器部署架构,充分发挥云计算的按需、快速提供资源的能力;把容器环境的部署与openstack深度集成,实现容器的多租户功能;利用openstack现有的heat编排,节省了开发成本,又提升了部署效率;通过容器集群模板的方式,实现容器集群的快速部署,支持多种容器管理技术;通过openstack的cinder,可以实现容器环境的多后端存储能力。
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1提供的一种基于openstack的容器部署方法流程示意图;
图2为本发明实施例1提供的创建容器集群模板的流程图;
图3为本发明实施例1提供的的一种基于openstack的容器部署架构的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,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。
实施例1
图1为本发明实施例1提供的一种基于openstack的容器部署方法流程示意图,该方法包括以下步骤:
步骤101:根据支持的容器管理软件,制作相应的镜像模板,镜像模板预先安装了部署容器环境的基础软件包,把镜像模板上传到openstack的glance镜像管理组件中,并标记该镜像,该标记用来区分镜像可以作为哪种容器集群管理软件的模板;
步骤102:在openstack中准备好创建容器集群需要的资源,客户端通过调用接口模块1,结合资源创建容器集群模板,并将容器集群模板的配置信息记录在数据模块3;
步骤103:客户端通过接口模块1、根据输入的容器集群模板和容器集群大小信息,创建容器集群;
步骤104:接口模块1验证容器集群大小信息,并把容器集群大小信息发送给决策模块2,决策模块2从数据模块3中获取容器集群模板的配置信息,再从驱动管理模块4获取对应容器管理引擎的编排模板,生成heat编排模板;
步骤105:heat编排根据heat编排模板自动调度openstack资源和编排、部署Kubernetes、Swarm或者Mesos容器集群环境,完成容器部署。
在步骤102之前,需要制作相应的镜像模板,并把镜像模板上传到openstack的glance镜像管理组件中,并标记该镜像的原因是,本实施例的部署方法不仅仅适用于一种容器,而是适用于Kubernetes、Swarm或者Mesos等多种容器,因此需要对制作好的镜像模板进行标记。
本实施例选择heat编排,因为heat是一个基于模板来编排复合云应用的服务,模板的使用简化了复杂基础设施、服务和应用的定义和部署。模板支持丰富的资源类型,不仅覆盖了常用的基础架构,包括计算、网络、存储、镜像,还覆盖了多种高级资源,为容器部署提供更多的选择和便利。
需要说明的是,步骤105在heat编排期间,将整个部署分成几个阶段,每完成一个阶段,接口模块1通过驱动管理模块4验证容器集群环境当前阶段部署状态是否正常,由决策模块2把结果保存到数据模块3;在整个部署顺利的情况下,部署时间一样,将部署分成多个阶段,有利于在部署失败时快速回滚至前一阶段,避免了整个流程重新走一遍,从而节省时间。
如果当前阶段部署失败,决策模块2向heat编排发送阶段部署失败的消息,heat编排回滚到前一个正常的阶段,继续部署。
在步骤102中,资源包括但不限于容器管理引擎、镜像模板、虚拟机配置模板、网络、存储、容器镜像仓库。
在步骤103中,容器集群大小信息包括但不限于容器集群模板名称或ID、集群主节点数、集群从节点数、超时时限。
图2为本发明实施例1提供的创建容器集群模板的流程图,包括以下步骤:
步骤201:准备好创建容器集群模板时所需要的资源;
步骤202:接口模块1从keystone进行认证;
步骤203:认证通过后,接口模块1根据资源配置情况,调用openstack的nova、cinder、glance、neutron接口对资源进行验证,确认资源是否存在或符合创建容器集群环境的要求;
如果所有资源验证通过后,容器集群模板创建成功,数据模块3保存容器集群的信息数据;否则创建失败,并提示创建失败的详细内容,返回步骤S201资源准备阶段。
本发明实施例1通过在openstack平台中开发一套容器集群部署和管理架构,把容器集群管理软件部署到openstack环境中。本发明实施例1的容器部署架构支持Kubernetes,Swarm以及Mesos等容器管理引擎,主要优势包含多租户、多后端容器框架、完好的容器功能、支持资源调度等。可以与openstack的keystone集成,提供多租户认证;可以与openstack的neutron集成,为容器提供复杂的网络环境;可以与openstack的cinder集成,为容器提供卷服务。容器部署架构的实现过程依赖于openstack的heat编排组件,利用heat编排组件实现容器集群环境的自动化部署。
基于同一发明构思,本发明实施例提供了一种基于openstack的容器部署架构,由于该架构解决技术问题的原理与一种基于openstack的容器部署系方法相似,因此该架构的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
图3为本发明实施例提供的一种基于openstack的容器部署架构的结构框图,如图3所示,该架构包括接口模块1、决策模块2、数据模块3和驱动管理模块4;
接口模块1,用于接收、处理和转发客户端的请求信息,客户端通过调用接口模块1,结合资源创建容器集群模板,并将容器集群模板的配置信息记录在数据模块3;客户端通过接口模块1、根据输入的容器集群模板和容器集群大小信息,创建容器集群;创建容器集群模板的过程上面已做说明,这里不在赘述。本实施例中,容器集群大小信息包括但不限于容器集群模板名称或ID、集群主节点数、集群从节点数、超时时限。
数据模块3,用于数据库的读写操作,记录容器集群模板的配置信息;
驱动管理模块4,用于管理后端的各个容器管理引擎的相关配置;
决策模块2,用于接收接口模块1发送的容器集群大小信息,并从数据模块3中获取容器集群模板的配置信息,再从驱动管理模块4获取对应容器管理引擎的相关配置,生成heat编排模板。其中,容器管理引擎包括Kubernetes、Swarm和Mesos。
本发明实施例1提供的一种基于openstack的容器部署架构的工作原理是通过客户端使用制作好的镜像模板,结合openstack可以提供的资源,预先创建容器集群模板,容器集群模板定义了创建一个容器集群需要的资源类型和配置。在创建容器集群时,选择一个容器集群模板,并输入集群配置信息,然后根据所有的这些信息,生成heat编排模板,通过heat编排完成部署实施工作。
应当理解,以上一种基于openstack的容器部署架构包括的模块仅为根据该构架实现的功能进行的逻辑划分,实际应用中,可以进行上述模块的叠加或拆分。并且该实施例提供的一种基于openstack的容器部署架构所实现的功能与上述一种基于openstack的容器部署方法一一对应,对于该架构所实现的更为详细的处理流程,在上述方法实施例1中已做详细描述,此处不再详细描述。
本实施例提供的基于openstack的容器部署方法及架构具有以下有益效果:
(1)通过该架构可以快速构建一个可靠、可扩展的容器环境;
(2)基于openstack的容器部署架构,充分发挥云计算的按需、快速提供资源的能力;
(3)把容器环境的部署与openstack深度集成,实现容器的多租户功能;
(4)利用openstack现有的heat编排,节省了开发成本,又提升了部署效率;
(5)通过容器集群模板的方式,实现容器集群的快速部署,支持多种容器管理技术;
(6)通过openstack的cinder,可以实现容器环境的多后端存储能力。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种基于openstack的容器部署方法,其特征在于,包括:
在openstack中准备好创建容器集群需要的资源,客户端通过调用接口模块,结合所述资源创建容器集群模板,并将所述容器集群模板的配置信息记录在数据模块;
客户端通过所述接口模块、根据输入的所述容器集群模板和容器集群大小信息,创建容器集群;
所述接口模块验证所述容器集群大小信息,并把所述容器集群大小信息发送给决策模块,所述决策模块从所述数据模块中获取所述容器集群模板的配置信息,再从驱动管理模块获取对应容器管理引擎的编排模板,生成heat编排模板;
heat编排根据所述heat编排模板自动调度openstack资源和编排、部署容器集群环境,完成容器部署;
所述创建容器集群模板的过程包括:
准备好创建所述容器集群模板时所需要的资源;
所述接口模块从keystone进行认证;
认证通过后,所述接口模块根据资源配置情况,调用openstack的nova、cinder、glance、neutron接口对资源进行验证,确认资源是否存在或符合创建容器集群环境的要求;
如果所有资源验证通过后,所述容器集群模板创建成功,所述数据模块保存容器集群的信息数据;否则创建失败,并提示创建失败的详细内容,返回资源准备阶段。
2.根据权利要求1所述的基于openstack的容器部署方法,其特征在于,所述资源包括但不限于容器管理引擎、镜像模板、虚拟机配置模板、网络、存储、容器镜像仓库。
3.根据权利要求1所述的基于openstack的容器部署方法,其特征在于,所述容器集群大小信息包括但不限于容器集群模板名称或ID、集群主节点数、集群从节点数、超时时限。
4.根据权利要求1所述的基于openstack的容器部署方法,其特征在于,所述编排、部署容器集群环境具体为编排、部署Kubernetes、Swarm或者Mesos容器集群环境,包括以下方法:
在heat编排期间,将整个部署分成几个阶段,每完成一个阶段,所述接口模块通过所述驱动管理模块验证容器集群环境当前阶段部署状态是否正常,由所述决策模块把结果保存到所述数据模块;
如果当前阶段部署失败,所述决策模块向所述heat编排发送阶段部署失败的消息,所述heat编排回滚到前一个正常的阶段,继续部署。
5.一种基于openstack的容器部署架构,其特征在于,包括接口模块、决策模块、数据模块和驱动管理模块;
所述接口模块,用于接收、处理和转发客户端的请求信息,客户端通过调用接口模块,结合资源创建容器集群模板,并将所述容器集群模板的配置信息记录在数据模块;客户端通过所述接口模块、根据输入的所述容器集群模板和容器集群大小信息,创建容器集群;
所述数据模块,用于数据库的读写操作,记录所述容器集群模板的配置信息;
所述驱动管理模块,用于管理后端的各个容器管理引擎的相关配置;
所述决策模块,用于接收所述接口模块发送的所述容器集群大小信息,并从所述数据模块中获取所述容器集群模板的配置信息,再从驱动管理模块获取对应容器管理引擎的相关配置,生成heat编排模板;
所述创建容器集群模板的过程包括:
准备好创建所述容器集群模板时所需要的资源;
所述接口模块从keystone进行认证;
认证通过后,所述接口模块根据资源配置情况,调用openstack的nova、cinder、glance、neutron接口对资源进行验证,确认资源是否存在或符合创建容器集群环境的要求;
如果所有资源验证通过后,所述容器集群模板创建成功,所述数据模块保存容器集群的信息数据;否则创建失败,并提示创建失败的详细内容,返回资源准备阶段。
6.根据权利要求5所述的基于openstack的容器部署架构,其特征在于,所述容器管理引擎包括Kubernetes、Swarm和Mesos。
7.根据权利要求5所述的基于openstack的容器部署架构,其特征在于,所述容器集群大小信息包括但不限于容器集群模板名称或ID、集群主节点数、集群从节点数、超时时限。
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