CN108924268B - 一种容器云服务系统及pod创建方法、装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种容器云服务系统及pod创建方法、装置,其中,所述系统包括至少一个节点组,所述节点组中包括多个物理节点,所述物理节点中创建有pod,所述pod具备至少一个虚拟网卡接口,所述至少一个虚拟网卡接口中,存在一个与所述物理节点的内网网桥相桥接的目标虚拟网卡接口;其中,处于同一节点组中的不同物理节点之间,通过内网网桥进行通信,以使得处于同一节点组中的不同物理节点在二层网络中互通。本申请提供的技术方案,能够支持四层负载均衡中的DR模式。
Description
技术领域
本发明涉及互联网技术领域,特别涉及一种容器云服务系统及pod创建方法、装置。
背景技术
为了提高内容分发网络中资源的利用率,当前可以通过容器云服务统一管理网络中的物理主机,并可以对物理主机的资源进行虚拟化。后续,通过容器云服务对虚拟化的资源进行调度、编排以及监控,从而能够实现资源利用率的最大化。
目前,容器云服务可以基于Kubernetes进行开发,物理主机可以被虚拟化为Kubernetes中的最小调度单元pod。其中,每个pod可以被分配一个内网IP,从而实现不同物理主机上pod之间的网络互通。
当前的Kubernetes架构只能支持四层负载均衡的NAT(Network AddressTranslation,网络地址转换)模式。但是在NAT模式中,需要经过IP封装的过程,从而会增加系统的整体开销。对于无需进行IP封装的DR(Direct Routing,直接路由)模式,现有的Kubernetes却无法支持,从而导致四层负载均衡的开销较大。
发明内容
本申请的目的在于提供一种容器云服务系统及pod创建方法、装置,能够支持四层负载均衡中的DR模式。
为实现上述目的,本申请一方面提供一种容器云服务系统,所述系统包括至少一个节点组,所述节点组中包括多个物理节点,所述物理节点中创建有pod,所述pod具备至少一个虚拟网卡接口,所述至少一个虚拟网卡接口中,存在一个与所述物理节点的内网网桥相桥接的目标虚拟网卡接口;其中,处于同一节点组中的不同物理节点之间,通过内网网桥进行通信,以使得处于同一节点组中的不同物理节点在二层网络中互通。
为实现上述目的,本申请另一方面还提供一种pod创建方法,所述方法包括:接收pod创建指令,并基于所述pod创建指令,判断创建的pod是否需要公网IP;若所述创建的pod不需要公网IP,为所述创建的pod分配内网IP,并为所述创建的pod设置桥接至内网网桥的虚拟网卡接口;将所述内网IP配置于所述桥接至内网网桥的虚拟网卡接口上,并启用所述创建的pod。
为实现上述目的,本申请另一方面还提供一种pod创建装置,所述装置包括:公网IP判断单元,用于接收pod创建指令,并基于所述pod创建指令,判断创建的pod是否需要公网IP;内网IP分配单元,用于若所述创建的pod不需要公网IP,为所述创建的pod分配内网IP,并为所述创建的pod设置桥接至内网网桥的虚拟网卡接口;网卡接口配置单元,用于将所述内网IP配置于所述桥接至内网网桥的虚拟网卡接口上,并启用所述创建的pod。
为实现上述目的,本申请另一方面还提供一种pod创建装置,所述装置包括处理器和存储器,所述存储器用于存储计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,实现上述的方法。
由上可见,本申请提供的技术方案,可以对现有的Kubernetes系统架构进行改进,从而使得改进后的Kubernetes系统能够支持四层负载均衡的DR模式。具体地,DR模式要求负载均衡器与后端服务需要处于同一局域网内,因此在改进后的Kubernetes系统中,需要使得物理节点在二层网络中能够互通。鉴于此,在本申请的容器云服务系统中,可以将各个物理节点按照节点组进行划分,每个节点组中可以具备多个物理节点。物理节点内可以创建有多个pod,这些pod可以具备至少一个虚拟网卡接口,并且这些虚拟网卡接口中,需要存在一个能够与物理节点的内网网桥相桥接的目标虚拟网卡接口。这样,通过将虚拟网卡接口与内网网桥进行桥接,从而能够保证在同一节点组中的不同物理节点之间,能够通过彼此的内网网桥进行通信,从而实现了处于同一节点组中的不同物理节点在二层网络中互通,为DR模式提供了底层支持。同时,本申请中将物理节点划分为多个节点组后,不同节点组中的物理节点可以不互通。这样处理的目的是:为了避免二层网络的规模过大,从而导致可能发生的广播风暴。由上可见,本申请提供的技术方案,不仅能够实现物理节点之间在二层网络中互通,同时还能避免因二层网络的规模过大而导致的广播风暴,从而为DR模式提供了较稳定的底层支持。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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是本发明实施方式中容器云服务系统中节点组的结构示意图;
图2是本发明实施方式中容器云服务系统的结构示意图;
图3是本发明实施方式中pod创建方法的步骤图;
图4是本发明实施方式中pod创建方法的流程图;
图5是本发明实施方式中pod创建装置的功能模块示意图;
图6是本发明实施方式中pod创建装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本申请提供一种容器云服务系统,该容器云服务系统可以是对当前的Kubernetes系统进行改进后得到的。具体地,请参阅图1,可以将系统中的物理节点(node)按照节点组(group)进行划分,因此,系统中可以包括至少一个节点组。在各个节点组中,可以包括多个物理节点。在物理节点中,可以创建Kubernetes中的最小调度单元pod。
与现有技术不同的是,在本实施方式中,创建的pod除了可以分配内网IP,还可以分配公网IP。具体地,可以在系统中设置IP资源管理单元,该IP资源管理单元可以统一地对系统中各个pod的IP地址进行管理。
在本实施方式中,在创建pod时,可以允许用户对pod的内网IP地址和公网IP地址进行指定,而并非像现有技术中那样,只能为pod分配随机的内网IP地址。具体地,如果用户需要对pod的IP地址进行指定,可以在创建pod的指令中添加IP地址,并可以注明添加的IP地址是属于内网IP地址还是公网IP地址。这样,系统在接收到pod创建指令后,可以分析其中是否携带IP地址,如果携带IP地址,可以进一步判断IP地址的类型,从而可以通过IP资源管理单元为创建的pod分配对应的IP地址。此外,若pod创建指令中没有携带IP地址,那么IP资源管理单元则可以随机地为创建的pod分配未被使用的内网IP或者公网IP。后续,在pod被删除时,可以通过所述IP资源管理单元回收为该pod分配的内网IP或者公网IP,从而实现IP地址的统一分配和回收。
在本实施方式中,为了保证pod的IP地址的有效性,在为pod分配了内网IP或者公网IP后,可以在pod中设置虚拟网卡接口(Virtual Interface,VIF),并将虚拟网卡接口与对应的网桥进行桥接。具体地,根据pod当前具备的IP地址的类型,可以为pod设置对应的VIF。其中,若pod仅具备内网IP地址,则可以仅为该pod设置一个VIF,该VIF可以作为内网VIF,同时,该pod便可以作为单虚拟网卡pod。而如果pod同时具备内网IP和公网IP,那么可以为该pod设置两个VIF,其中一个作为内网VIF,另一个作为公网VIF。具备两个VIF的pod可以作为多虚拟网卡pod。
在本实施方式中,在为创建的pod设置了VIF之后,可以将VIF与对应的网卡进行桥接,从而保证IP地址的有效性。具体地,若pod仅设置了一个VIF,那么该VIF是与内网IP对应的。此时,可以将该VIF与pod所处物理节点的内网网桥进行桥接。而如果pod设置了两个VIF,那么可以将内网IP对应的VIF与物理节点的内网网桥相桥接,同时将公网IP对应的VIF与公网网桥相桥接。
请参阅图1,在一个应用实例中,物理节点1和物理节点2处于同一个节点组中,物理节点1中包括两个pod,其中一个是单虚拟网卡pod,另一个是多虚拟网卡pod。那么单虚拟网卡pod的VIF和多虚拟网卡pod的其中一个VIF均可以桥接至物理节点1的内网网桥,而多虚拟网卡pod的另一个VIF则可以桥接至物理节点1的公网网桥。类似地,在物理节点2中可以包括两个多虚拟网卡pod,这两个多虚拟网卡pod均具备两个VIF,这两个VIF可以分别与物理节点2的内网网桥和公网网桥相桥接。
由上可见,创建的pod可以具备至少一个虚拟网卡接口,并且所述至少一个虚拟网卡接口中,存在一个与所述物理节点的内网网桥相桥接的目标虚拟网卡接口。
如图1所示,在本实施方式中,处于同一节点组中的不同物理节点之间,可以通过内网网桥进行通信,从而使得处于同一节点组中的不同物理节点位于相同的局域网中,从而实现物理节点在二层网络中互通。
在实际应用中,如果处于二层网络互通状态的物理节点数量过多,那么可能会造成广播风暴效应。鉴于此,请参阅图2,可以为不同的节点组分配不同的内网网段和公网网段,并且使得不同的节点组处于不同的虚拟局域网中。例如,在图2中,节点组1对应的内网网段是10.1.0.1/16,公网网段是203.130.10.1/24,节点组1对应于虚拟局域网1;而节点组2对应的内网网段是10.2.0.1/16,公网网段是203.130.11.1/24,节点组2对应于虚拟局域网2。这样,通过设置处于不同网段和不同虚拟局域网的节点组,从而可以将不同的节点组进行广播隔离,进而控制可能产生的广播风暴。
本申请还提供一种应用于以上系统中的pod创建方法。请查阅图3和图4,所述方法可以包括以下步骤。
S1:接收pod创建指令,并基于所述pod创建指令,判断创建的pod是否需要公网IP。
S3:若所述创建的pod不需要公网IP,为所述创建的pod分配内网IP,并为所述创建的pod设置桥接至内网网桥的虚拟网卡接口。
S5:将所述内网IP配置于所述桥接至内网网桥的虚拟网卡接口上,并启用所述创建的pod。
在本实施方式中,用户在下达pod创建指令时,除了可以在pod创建指令中限定待创建的pod所处的物理节点以及该pod的名称,还可以为待创建的pod指定分配的IP地址。该IP地址可以是内网IP地址,也可以是公网IP地址。具体地,所述公网IP地址可以包括IPV4IP地址和IPV6 IP地址。当然,随着IP地址的不断扩充,后续还可以包含更多种类的公网IP地址,本申请对此并不做限定。这样,系统在接收到pod创建指令后,可以在对应的物理节点中创建pod。同时,该创建指令中可以包含用于表征是否需要为创建的pod分配公网IP的信息。这样,基于该创建指令,系统便可以判断创建的pod是否需要公网IP。
在实际应用中,公网IP可以分为IPV4 IP和IPV6 IP,那么创建指令中可以分别对这两种公网IP进行指定。具体地,IPV6 IP为IPV4 IP的下一版本IP,如果要给pod分配公网IP,那么通常不会仅为pod分配IPV6 IP,而是会首先为pod分配IPV4 IP,在分配了IPV4 IP的基础上,可以继续分配IPV6 IP。这样,系统首先可以从创建指令中判断创建的pod是否需要IPV4 IP,若不需要,则表明创建的pod并不需要分配公网IP,此时可以直接为创建的pod分配内网IP。
在分配内网IP时,可以判断创建指令中是否携带对应的内网IP地址,若携带,则可以通过IP资源管理单元将所述pod创建指令中携带的内网IP地址分配给创建的pod。若未携带,则可以从所述IP资源管理单元中获取未被使用的内网IP地址,并将获取的所述未被使用的内网IP地址分配给所述创建的pod。
在本实施方式中,在为创建的pod分配了内网IP之后,可以对应地为该pod设置桥接至内网网桥的虚拟网卡接口。这样,通过将所述内网IP配置于所述桥接至内网网桥的虚拟网卡接口上,从而可以保证内网IP的有效性。
请参阅图4,在一个实施方式中,若系统判定创建的pod需要IPV4 IP,那么表明该pod需要公网IP。此时,可以进一步判断该pod是否需要IPV6 IP,若所述创建的pod不需要IPV6 IP,则可以仅为所述创建的pod分配IPV4 IP,并为所述创建的pod设置桥接至公网网桥的虚拟网卡接口。然后,可以将所述IPV4 IP配置于所述桥接至公网网桥的虚拟网卡接口上。
此外,若所述创建的pod需要IPV6 IP,那么可以分别为所述创建的pod分配IPV4IP和IPV6 IP,并为所述创建的pod设置桥接至公网网桥的虚拟网卡接口。然后,可以将所述IPV4 IP和IPV6 IP均配置于所述桥接至公网网桥的虚拟网卡接口上。
由上可见,本申请提供的技术方案,除了能够为创建的pod分配内网IP地址,还能够为pod分配诸如IPV4 IP和IPV6 IP这样的公网IP地址。在分配公网IP地址时,可以为创建的pod分配公网IP,并为所述创建的pod设置桥接至公网网桥的虚拟网卡接口,然后可以将所述公网IP配置于所述桥接至公网网桥的虚拟网卡接口上。在完成了分配IP地址、设置虚拟网卡接口、桥接对应的网桥之后,便可以启用创建的pod。
在本实施方式中,在为所述创建的pod分配IP地址时,可以判断所述pod创建指令中是否携带对应的IP地址,若携带,则表明用户想要自己设定pod的IP地址,此时可以通过IP资源管理单元将所述pod创建指令中携带的IP地址分配给所述创建的pod。若未携带,则可以从所述IP资源管理单元中获取未被使用的IP地址,并将获取的所述未被使用的IP地址分配给所述创建的pod。后续,当所述创建的pod被删除时,分配给所述创建的pod的IP地址可以被所述IP资源管理单元回收。这样,通过IP资源管理单元对IP地址统一进行分配和回收,能够提高整个过程的效率。
当前的Kubernetes系统中,只会为pod设置一个内网的虚拟网卡接口,并随机为pod分配一个内网IP,而不会给pod设置公网的虚拟网卡接口,也不会分配IPV4 IP和IPV6IP。经过本申请技术方案对Kubernetes系统的改进,在创建pod时,能够允许用户选择是否需要设置IPV4 IP以及IPV6 IP,同时还能允许用户指定想要分配的IP地址,从而极大地提高了系统的灵活性。
请参阅图5,本申请还提供一种pod创建装置,所述装置包括:
公网IP判断单元,用于接收pod创建指令,并基于所述pod创建指令,判断创建的pod是否需要公网IP;
内网IP分配单元,用于若所述创建的pod不需要公网IP,为所述创建的pod分配内网IP,并为所述创建的pod设置桥接至内网网桥的虚拟网卡接口;
网卡接口配置单元,用于将所述内网IP配置于所述桥接至内网网桥的虚拟网卡接口上,并启用所述创建的pod。
在一个实施方式中,在所述内网IP分配单元之前,所述装置还包括:
公网IP分配单元,用于若所述创建的pod需要公网IP,为所述创建的pod分配公网IP,并为所述创建的pod设置桥接至公网网桥的虚拟网卡接口;
相应地,所述网卡配置单元还用于将所述公网IP配置于所述桥接至公网网桥的虚拟网卡接口上。
请参阅图6,本申请还提供一种pod创建装置,所述装置包括处理器和存储器,所述存储器用于存储计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,可以实现上述的pod创建方法。
由上可见,本申请提供的技术方案,可以对现有的Kubernetes系统架构进行改进,从而使得改进后的Kubernetes系统能够支持四层负载均衡的DR模式。具体地,DR模式要求负载均衡器与后端服务需要处于同一局域网内,因此在改进后的Kubernetes系统中,需要使得物理节点在二层网络中能够互通。鉴于此,在本申请的容器云服务系统中,可以将各个物理节点按照节点组进行划分,每个节点组中可以具备多个物理节点。物理节点内可以创建有多个pod,这些pod可以具备至少一个虚拟网卡接口,并且这些虚拟网卡接口中,需要存在一个能够与物理节点的内网网桥相桥接的目标虚拟网卡接口。这样,通过将虚拟网卡接口与内网网桥进行桥接,从而能够保证在同一节点组中的不同物理节点之间,能够通过彼此的内网网桥进行通信,从而实现了处于同一节点组中的不同物理节点在二层网络中互通,为DR模式提供了底层支持。同时,本申请中将物理节点划分为多个节点组后,不同节点组中的物理节点可以不互通。这样处理的目的是:为了避免二层网络的规模过大,从而导致可能发生的广播风暴。由上可见,本申请提供的技术方案,不仅能够实现物理节点之间在二层网络中互通,同时还能避免因二层网络的规模过大而导致的广播风暴,从而为DR模式提供了较稳定的底层支持。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件来实现。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种容器云服务系统,其特征在于,所述系统包括至少一个节点组,所述节点组中包括多个物理节点,所述物理节点中具备内网网桥和公网网桥,所述物理节点中创建有pod,所述pod具备至少一个虚拟网卡接口,所述至少一个虚拟网卡接口中,存在一个与所述物理节点的内网网桥相桥接的目标虚拟网卡接口;其中,处于同一节点组中的不同物理节点之间,通过内网网桥进行通信,以使得处于同一节点组中的不同物理节点在二层网络中互通;在所述pod具备两个虚拟网卡接口的情况下,其中一个虚拟网卡接口与所述物理节点的内网网桥相桥接,另一个虚拟网卡接口与所述物理节点的公网网桥相桥接。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统中还包括IP资源管理单元;其中,所述pod在创建时,通过所述IP资源管理单元为创建的所述pod分配未被使用的内网IP或者公网IP;
相应地,在所述pod被删除时,通过所述IP资源管理单元回收为所述pod分配的内网IP或者公网IP。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述节点组具备内网网段和公网网段,并且所述节点组与虚拟局域网相对应;其中,所述系统中不同的节点组具备的内网网段、公网网段以及对应的虚拟局域网各不相同。
4.一种应用于如权利要求1至3中任一所述的系统中的pod创建方法,其特征在于,所述方法包括:
接收pod创建指令,并基于所述pod创建指令,判断创建的pod是否需要公网IP;
若所述创建的pod不需要公网IP,为所述创建的pod分配内网IP,并为所述创建的pod设置桥接至物理节点的内网网桥的虚拟网卡接口;
将所述内网IP配置于所述桥接至内网网桥的虚拟网卡接口上,并启用所述创建的pod;
若所述创建的pod需要公网IP,为所述创建的pod分配公网IP,并为所述创建的pod设置桥接至所述物理节点的公网网桥的虚拟网卡接口;将所述公网IP配置于所述桥接至公网网桥的虚拟网卡接口上。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述公网IP包括IPV4 IP和IPV6 IP;相应地,若所述创建的pod不需要IPV4 IP,判定所述创建的pod不需要公网IP。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,若所述创建的pod需要IPV4 IP,在为所述创建的pod分配内网IP之前,所述方法还包括:
判断所述创建的pod是否需要IPV6 IP;
若所述创建的pod不需要IPV6 IP,为所述创建的pod分配IPV4 IP,并为所述创建的pod设置桥接至公网网桥的虚拟网卡接口;
将所述IPV4 IP配置于所述桥接至公网网桥的虚拟网卡接口上。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述创建的pod需要IPV6 IP,分别为所述创建的pod分配IPV4 IP和IPV6 IP,并为所述创建的pod设置桥接至公网网桥的虚拟网卡接口;
将所述IPV4 IP和IPV6 IP均配置于所述桥接至公网网桥的虚拟网卡接口上。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,在为所述创建的pod分配IP地址时,判断所述pod创建指令中是否携带对应的IP地址,若携带,通过IP资源管理单元将所述pod创建指令中携带的IP地址分配给所述创建的pod;若未携带,从所述IP资源管理单元中获取未被使用的IP地址,并将获取的所述未被使用的IP地址分配给所述创建的pod;其中,当所述创建的pod被删除时,分配给所述创建的pod的IP地址被所述IP资源管理单元回收。
9.一种pod创建装置,其特征在于,所述装置包括:
公网IP判断单元,用于接收pod创建指令,并基于所述pod创建指令,判断创建的pod是否需要公网IP;
内网IP分配单元,用于若所述创建的pod不需要公网IP,为所述创建的pod分配内网IP,并为所述创建的pod设置桥接至物理节点的内网网桥的虚拟网卡接口;
公网IP分配单元,用于若所述创建的pod需要公网IP,为所述创建的pod分配公网IP,并为所述创建的pod设置桥接至物理节点的公网网桥的虚拟网卡接口;
网卡接口配置单元,用于将所述内网IP配置于所述桥接至物理节点的内网网桥的虚拟网卡接口上,并启用所述创建的pod,以及将所述公网IP配置于所述桥接至物理节点的公网网桥的虚拟网卡接口上。
10.一种pod创建装置,其特征在于,所述装置包括处理器和存储器,所述存储器用于存储计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,实现如权利要求4至8中任一所述的方法。
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