CN108810013B - 一种基于容器的服务访问方法 - Google Patents

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Abstract

本发明特别涉及一种基于容器的服务访问方法。该基于容器的服务访问方法，同时提供了基于tcp协议和http协议访问容器服务的一体化解决方案，可以有效的访问基于Kubernetes的容器服务，并能有效管理externalip和port资源，还支持多租户模式，能够为不同租户提供不同的容器服务访问路径，且容器服务个数不受限制，使用方便快捷，为多租户提供了管理基于Kubernetes容器服务的能力。

Description

一种基于容器的服务访问方法
技术领域
本发明涉及基于Kubernetes的容器服务访问技术领域，特别涉及一种基于容器的服务访问方法。
背景技术
近年来，容器技术是比较流行的提供微服务的paas技术，swarm和Kubernetes是两种比较流行的容器技术，其中Kubernetes是近期最流行的容器编排管理技术。
Kubernetes是一个全新的基于容器技术的分布式架构领先方案，在Docker技术的基础上，为容器化的应用提供部署运行、资源调度、服务发现和动态伸缩等一系列完整功能，提高了大规模容器集群管理的便捷性和高可用性。
基于Kubernetes能够提供高可用的微服务；为了访问这些服务，Kubernetes提供了三种方式：nodeport、loadbalancer、externalip。
1)nodeport使用起来比较方便，适合于开发测试阶段，但是nodeport个数有限，使用nodeport方式暴露的Kubernetes服务个数有限。
2)loadbalancer依赖于一个独立于Kubernetes的负载均衡服务，并且使用nodeport，跟nodepport方式一样，暴露的Kubernetes服务个数有限
3)externalip方式是把一个Kubernetes节点或一个节点上的一个ip暴露出去，通过externalip给用户暴露服务，只要externalip足够多，暴露的Kubernetes服务个数没有限制，但是Kubernetes本身只支持将Kubernetes节点暴露为externalip，这个限制也限制了Kubernetes暴露的服务个数。
综上所述，Kubernetes本身提供的服务暴露方式只适合开发测试阶段的使用，远达不到产品上线的要求。基于此，本发明提出了一种基于容器的服务访问方法。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种简单高效的基于容器的服务访问方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种基于容器的服务访问方法，其特征在于：
(1)设计方案：
a)服务访问支持7层的http协议和4层的tcp协议；
b)使用Ingress支持7层访问，使用Externalip支持4层访问；
c)规划Ingress节点运行ingress-controller，规划externalip节点运行Externalipcontroller；
(2)Service配置：
a)service默认使用clusterip方式，默认不提供外部访问；
b)对外暴露的Service不使用nodeport方式；
c)编写一个定时任务，检测eip对应节点的网络，当节点notready时，选择一个ready的节点与eip对应，并修改所有外部访问服务的externalip，调用eip管理的api反馈给它能用的节点ip；
d)提供为一个service创建外部访问service的api，并初始化externalip和port，记录externalip:port与service的对应关系；
(3)ExternalIpController设计
a)在k8s集群中规划externalip节点，用于提供外部访问能力；
b)在k8s的集群中externalip节点部署externalipcontroller，用于绑定外部访问网卡，并保证外部ip的高可用；
c)externalip作为资源需要管理起来，提供获取externalip的api供服务使用，原则上包括k8s服务和应用服务的一个服务分配一个externalip，externalip不是eip，是局域网ip，只用于k8s集群内部使用；
(4)Externalip管理
开发一个externalip的管理功能，通过界面管理externalip，提供增删改查功能；
(5)ExternalService管理
开发一个externalService的管理功能，通过界面管理externalip，端口号，服务名称和服务命名空间信息，并提供增删改查功能。
所述步骤(1)设计方案中，通过eip访问externalip和ingress所在节点。
所述步骤(2)Service配置中，在需要提供7层外部访问时，通过配置ingress暴露域名访问；在需要提供4层外部访问时，需要service指定externalip，通过externalip:servicePort访问；当需要给具体服务暴露给外网时，需要编辑service，新增一个端口，分配externalip和端口号，管理这个新的service、externalip:serviceport的对应关系。
所述步骤(2)Service配置中，k8s系统服务也要用ingress暴露，不能使用ingress的nodeport需要在安全组增加策略，保证外部访问不到这些端口。
所述步骤(3)ExternalIpController设计中，K8s集群中有管理网nodeip，业务网podip和clusterip，外部访问网externalip和存储网cephip四种网络，上述四种网络生产环境建议使用单独网卡。
所述步骤(4)Externalip管理中，提供给不同租户分配externalip的api，通过调用这个api，租户可以获得自己使用的externalip；同时针对部署在虚机上的k8s集群，调用api获取的是暴露服务的nodeip。
所述步骤(5)ExternalService管理中，提供给不同租户分配externalip和端口号的api，通过调用这个api，租户可以给具体服务分配externalip和端口号；同时针对部署在虚机上的k8s集群，调用api获取的是暴露服务的nodeip和端口号。
本发明的有益效果是：该基于容器的服务访问方法，同时提供了基于tcp协议和http协议访问容器服务的一体化解决方案，可以有效的访问基于Kubernetes的容器服务，并能有效管理externalip和port资源，还支持多租户模式，能够为不同租户提供不同的容器服务访问路径，且容器服务个数不受限制，使用方便快捷，为多租户提供了管理基于Kubernetes容器服务的能力。
附图说明
附图1为本发明设计方案方法示意图。
附图2为本发明ExternalIpController设计方法示意图。
附图3为本发明7层访问方法示意图。
附图4为本发明4层访问方法示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
该基于容器的服务访问方法，包括以下步骤：
(1)设计方案：
a)服务访问支持http协议(7层)和tcp协议(4层)；
b)7层访问使用ingress实现，4层访问使用externalip实现；
c)通过ingress-controller支持ingress，通过externalipcontroller支持externalip；
d)通过eip访问externalip和ingress所在节点；
(2)Service配置：
a)service默认使用clusterip方式，默认不提供外部访问；
i.需要提供7层外部访问时，通过配置ingress暴露域名访问(域名与eip对应)；
ii.需要提供4层外部访问时，需要service指定externalip，通过externalip:servicePort访问；
b)service的nodeport方式不安全，不使用nodeport暴露服务；
c)k8s系统服务也要用ingress暴露，不能使用ingress的nodeport需要在安全组增加策略，保证外部访问不到这些端口；
d)当需要给具体服务暴露给外网时，需要编辑service，新增一个端口，分配externalip和端口号，管理这个新的service、externalip:serviceport的对应关系；
e)编写一个定时任务，检测eip对应节点的网络，当节点notready时，选择一个ready的节点与eip对应，并修改所有外部访问服务的externalip，调用eip管理的api反馈给它能用的节点ip；
f)提供为一个service创建外部访问service的api，并初始化externalip和port，记录externalip:port与service的对应关系；
(3)ExternalIpController设计
a)K8s集群中有四种网络：管理网(nodeip)、业务网(podip和clusterip)、外部访问网(externalip)、存储网(cephip)，这四种网络可以共用一个网卡，也可以使用单独网卡，生产环境建议使用单独网卡；
b)在k8s集群中规划externalip节点，用于提供外部访问能力，建议externalip节点至少两个，防止外部访问单点故障；
c)在k8s的集群中externalip节点部署externalipcontroller，用于绑定外部访问网卡，并保证外部ip的高可用；
d)externalip作为资源需要管理起来，提供获取externalip的api供服务使用，原则上一个服务(包括k8s服务和应用服务)分配一个externalip，externalip不是eip，是局域网ip，只用于k8s集群内部使用；
(4)Externalip管理
a)开发一个externalip的管理功能，通过界面管理externalip，提供增删改查功能；
b)提供给不同租户分配externalip的api，通过调用这个api，租户可以获得自己使用的externalip；
c)针对部署在虚机上的k8s集群，调用api获取的是暴露服务的nodeip；
(5)ExternalService管理
a)开发一个externalService的管理功能，通过界面管理externalip、端口号、服务名称、服务命名空间等信息，并提供增删改查功能；
b)提供给不同租户分配externalip和端口号的api，通过调用这个api，租户可以给具体服务分配externalip和端口号；
c)针对部署在虚机上的k8s集群，调用api获取的是暴露服务的nodeip和端口号。
表1 根据用户或eip获取可用的externalip
Figure BDA0001716222570000051
表2 请求参数
名称 类型 位置 必选 描述
user string url 是 租户编号
eip string url 是 eip编号
request url示例如下：
/apis/extensions/v1/externalips/available？user＝zhangsan&eip＝10.10.10.10
response示例如下：
Figure BDA0001716222570000061

Claims (7)

1.一种基于容器的服务访问方法，其特征在于：
(1)设计方案：
a)服务访问支持7层的http协议和4层的tcp协议；
b)使用Ingress支持7层访问，使用Externalip支持4层访问；
c)规划Ingress节点运行ingress-controller，规划externalip节点运行Externalipcontroller；
(2)Service配置：
a)service默认使用clusterip方式，默认不提供外部访问；
b)对外暴露的Service不使用nodeport方式；
c)编写一个定时任务，检测eip对应节点的网络，当节点notready时，选择一个ready的节点与eip对应，并修改所有外部访问服务的externalip，调用eip管理的api反馈给它能用的节点ip；
d)提供为一个service创建外部访问service的api，并初始化externalip和port，记录externalip:port与service的对应关系；
(3)ExternalIpController设计
a)在k8s集群中规划externalip节点，用于提供外部访问能力；
b)在k8s的集群中externalip节点部署externalipcontroller，用于绑定外部访问网卡，并保证外部ip的高可用；
c)externalip作为资源需要管理起来，提供获取externalip的api供服务使用，包括k8s服务和应用服务在内的服务中一个服务分配一个externalip，externalip不是eip，是局域网ip，只用于k8s集群内部使用；
(4)Externalip管理
开发一个externalip的管理功能，通过界面管理externalip，提供增删改查功能；
(5)ExternalService管理
开发一个externalService的管理功能，通过界面管理externalip，端口号，服务名称和服务命名空间信息，并提供增删改查功能。
2.根据权利要求1所述的基于容器的服务访问方法，其特征在于：所述步骤(1)设计方案中，通过eip访问externalip和ingress所在节点。
3.根据权利要求1所述的基于容器的服务访问方法，其特征在于：所述步骤(2)Service配置中，在需要提供7层外部访问时，通过配置ingress暴露域名访问；在需要提供4层外部访问时，需要service指定externalip，通过externalip:servicePort访问；当需要给具体服务暴露给外网时，需要编辑service，新增一个端口，分配externalip和端口号，管理这个新的service、externalip:serviceport的对应关系。
4.根据权利要求1所述的基于容器的服务访问方法，其特征在于：所述步骤(2)Service配置中，k8s系统服务也要用ingress暴露，不能使用ingress的nodeport需要在安全组增加策略，保证外部访问不到这些端口。
5.根据权利要求1所述的基于容器的服务访问方法，其特征在于：所述步骤(3)ExternalIpController设计中，K8s集群中有管理网nodeip，业务网podip和clusterip，外部访问网externalip和存储网cephip四种网络，上述四种网络生产环境使用单独网卡。
6.根据权利要求1所述的基于容器的服务访问方法，其特征在于：所述步骤(4)Externalip管理中，提供给不同租户分配externalip的api，通过调用这个api，租户可以获得自己使用的externalip；同时针对部署在虚机上的k8s集群，调用api获取的是暴露服务的nodeip。
7.根据权利要求1所述的基于容器的服务访问方法，其特征在于：所述步骤(5)ExternalService管理中，提供给不同租户分配externalip和端口号的api，通过调用这个api，租户可以给具体服务分配externalip和端口号；同时针对部署在虚机上的k8s集群，调用api获取的是暴露服务的nodeip和端口号。
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