CN109614226A - 一种基于Kubernetes的有状态应用存储管理方法 - Google Patents

一种基于Kubernetes的有状态应用存储管理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于Kubernetes的有状态应用存储管理方法，涉及云计算技术领域，其包括步骤：创建容器集群，并配置容器集群的有状态应用被删除或缩容后是否保留对应数据卷的全局开关；创建有状态应用，并选择是否设置属性，属性决定有状态应用删除或缩容后是否保留对应数据卷；创建有状态应用对应数据卷；根据设置的属性判断有状态应用删除或缩容后是否保留对应数据卷；当没有设置属性时，根据全局开关判断是否保留对应数据卷。本发明方法，用户可以根据自身实际需求选择是否在有状态应用被删除或缩容后仍保留其相关卷资源。当设置不保留卷资源，相关卷资源能够及时释放；当设置保留卷资源，相关卷资源能够保留。

Description

一种基于Kubernetes的有状态应用存储管理方法
技术领域
本发明涉及云计算技术领域，具体涉及一种基于Kubernetes的有状态应用存储管理方法。
背景技术
容器集群管理系统Kubernetes，是一个开源的平台，可以实现容器集群的自动化部署、自动扩缩容、维护等功能。StatefulSet是Kubernetes提供的管理有状态应用的负载管理控制器，用于解决各个pod实例独立生命周期管理，提供各个实例的启动顺序和唯一性。Kubernetes通过StatefulSet等技术创建有状态应用，在基于容器和云平台技术的融合云平台环境中，会产生以下几个问题：
(1)容器集群长时间使用后所创建有状态应用被删除或缩容后会产生大量遗留的数据卷；
(2)相关遗留数据卷占用大量存储空间，对容器集群正常申请卷资源产生不利影响，甚至会导致因存储资源不足申请失败的情况；
(3)在某些场景下，容器集群有状态应用被删除或缩容后所遗留数据卷的相关数据对客户而言仍然有用，后续可能会被再次挂载使用，为了保证数据的安全性不能直接删除处理；
(4)基于容器和云平台技术的融合云平台中支持创建多个容器集群，有状态应用被删除或缩容后上述卷残留问题更为严重。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于Kubernetes的有状态应用存储管理方法，有效管理数据卷存储资源。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种基于Kubernetes的有状态应用存储管理方法，其包括步骤：
创建容器集群，并配置容器集群的有状态应用被删除或缩容后是否保留对应数据卷的全局开关；
创建有状态应用，并选择是否设置属性，属性决定有状态应用删除或缩容后是否保留对应数据卷；
创建有状态应用对应数据卷；
根据设置的属性判断有状态应用删除或缩容后是否保留对应数据卷；当没有设置属性时，根据全局开关判断有状态应用删除或缩容后是否保留对应数据卷。
在上述技术方案的基础上，创建容器集群，还包括：
生成集群名加随机字符的数据，并作为集群特殊标识传入容器集群中。
在上述技术方案的基础上，数据卷具有以集群特殊标识为前缀的卷名称，以标识其所属容器集群。
在上述技术方案的基础上，本方法还包括：容器集群被删除后，根据集群特殊标识，判断是否有残留的数据卷，若是，则删除数据卷，回收存储相关资源。
在上述技术方案的基础上，当没有设置属性时，若全局开关开启，则有状态应用被删除或缩容后，保留对应数据卷；若全局开关未开启，则有状态应用被删除或缩容后，删除对应数据卷。
在上述技术方案的基础上，删除有状态应用时，判断属性中是否设置了保留对应数据卷；
若是，则仅删除有状态应用，保留对应数据卷；若否，则删除有状态应用的同时删除对应数据卷。
在上述技术方案的基础上，缩容有状态应用时，判断属性中是否设置了保留对应数据卷；
若是，则仅缩容有状态应用，保留对应数据卷；若否，则缩容有状态应用的同时删除对应数据卷。
在上述技术方案的基础上，卷名称由对应容器集群向分布式存储系统申请得到。
在上述技术方案的基础上，对于容器云平台，分布式存储系统分别为网络文件系统NFS、Ceph文件系统CephFS、分布式文件系统Glusterfs、块存储RBD。
在上述技术方案的基础上，对于融合云平台，分布式存储系统分别为OpenStack云平台提供的块存储服务Cinder、谷歌云平台提供的持久化存储GCEPersistentDisk、微软云平台提供的持久化存储AzureDisk。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明的基于Kubernetes的有状态应用存储管理方法，支持全局及应用自身配置属性判断是否保留数据卷，用户可以根据自身实际需求选择是否在有状态应用被删除或缩容后仍保留其相关卷资源。当设置不保留卷资源，相关卷资源能够及时释放，解除占用存储空间；当设置保留卷资源，相关卷资源能够保留，便于后续再次挂载使用。
(2)本发明的基于Kubernetes的有状态应用存储管理方法，在容器集群被删除时，通过遍历所有数据卷，可对带有对应集群特殊标识的卷进行存储资源回收。
附图说明
图1为本发明实施例中基于Kubernetes的有状态应用存储管理方法的流程图；
图2为本发明实施例中基于Kubernetes的有状态应用存储管理方法的流程图二。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例提供一种基于Kubernetes的有状态应用存储管理方法，包括步骤：
创建容器集群，并配置容器集群的有状态应用被删除或缩容后是否保留对应数据卷的全局开关；
创建有状态应用，并选择是否设置属性，属性决定有状态应用删除或缩容后是否保留对应数据卷；
创建有状态应用对应数据卷；
根据设置的属性判断有状态应用删除或缩容后是否保留对应数据卷；当没有设置属性时，根据全局开关判断有状态应用删除或缩容后是否保留对应数据卷。即在创建有状态应用时，若未设置该属性，则在有状态应用删除或缩容后，默认为对应全局开关配置的选项值。
本发明实施例中，通过配置容器集群的有状态应用被删除或缩容后是否保留对应数据卷的全局开关，以及是否设置上述属性，用户可以根据自身实际需求选择在有状态应用被删除或缩容后是否保留相关卷资源。
优选地，在创建容器集群时，可通过修改Kubernetes代码生成集群名加一定长度随机字符的数据，并将该数据作为集群特殊标识传入容器集群中。利用不同的随机字符确保不同容器集群的名称各不相同。
优选地，数据卷具有以集群特殊标识为前缀的卷名称。创建有状态应用及其对应的数据卷时，卷名称由对应容器集群向分布式存储系统申请得到，以便于标识数据卷所属的容器集群。
本实施例中，容器云平台是基于容器技术提供的云平台。对于容器云平台，常用的分布式存储系统有网络文件系统NFS、Ceph文件系统CephFS、分布式文件系统Glusterfs、块存储RBD等。单独容器云平台通过Kubernetes支持的NFS、CephFS、Glusterfs、RBD等持久化卷插件提供卷相关资源。
融合云平台即基于容器和现有云平台技术融合后的云平台，比如在OpenStack等云平台上创建容器集群服务，容器和虚拟机实现存储等资源统一管理的功能。对于融合云平台，常用的分布式存储系统有OpenStack云平台提供的块存储服务Cinder、谷歌云平台提供的持久化存储GCEPersistentDisk、微软云平台提供的持久化存储AzureDisk等。融合云平台的容器服务通过Kubernetes支持的Cinder、GCEPersistentDisk、AzureDisk等持久化卷插件提供卷相关资源。
优选地，本实施例中管理方法还包括，容器集群被删除后，根据集群特殊标识的配置策略，判断是否有残留的数据卷。该判断方式为，遍历所有数据卷，看是否有带被删除容器集群的集群特殊标识的数据卷。若遍历到有残留的数据卷，则删除数据卷，回收存储相关资源，容器集群删除成功；若是未遍历到，则不做处理，表明容器集群删除成功，没有残留的有状态应用数据卷。
具体地，当没有设置上述属性时，若全局开关开启，则有状态应用被删除或缩容后，保留对应数据卷；若全局开关未开启，则有状态应用被删除或缩容后，删除对应数据卷。
当设置了上述属性，在删除有状态应用时，判断被删除有状态应用的属性中是否设置了保留对应数据卷；若是，则仅删除有状态应用，保留对应数据卷；若否，则删除有状态应用的同时删除对应数据卷。
当设置了上述属性，在缩容有状态应用时，判断被缩容有状态应用的属性中是否设置了保留对应数据卷；若是，则仅缩容有状态应用，保留对应数据卷；若否，则缩容有状态应用的同时删除对应数据卷。
当设置不保留卷资源，有状态应用被删除或缩容后，相关卷资源能够及时释放，解除占用存储空间，以便于容器集群后续申请使用；当设置保留卷资源，有状态应用被删除或缩容后，相关卷资源能够保留，便于后续再次挂载使用。
参见图2所示，本发明实施例管理方法的具体工作流程包括：
步骤1：在云平台创建容器集群，并将集群名加随机字符传入容器集群作为集群特殊标识。
步骤2：容器集群创建完毕后，配置该容器集群的有状态应用被删除或缩容后是否保留对应数据卷的全局开关。
步骤3：在容器集群内部开始创建有状态应用。
步骤4：创建有状态应用过程中，设置属性，该属性决定有状态应用被删除或缩容后是否保留对应数据卷。
步骤5：创建有状态应用对应数据卷，并生成以集群特殊标识为前缀的卷名称。
步骤6：有状态应用创建成功。
步骤7：开始缩容有状态应用。
步骤8：判断被缩容有状态应用属性中是否设置了保留数据卷，若是，执行步骤9，否则执行步骤10。
步骤9：仅缩容有状态应用，保留对应数据卷以待后续使用。
步骤10：缩容有状态应用的同时删除对应数据卷。
步骤11：开始删除有状态应用。
步骤12：判断被删除有状态应用属性中是否设置了保留数据卷，若是，执行步骤13，否则执行步骤14。
步骤13：仅删除有状态应用，保留对应数据卷以待后续使用。
步骤14：删除有状态应用的同时删除对应数据卷。
步骤15：云平台开始删除容器集群。
步骤16：判断是否有残留的数据卷，即遍历所有数据卷，看是否有带被删除容器集群的集群特殊标识的数据卷，若是遍历到，执行步骤17，否则执行步骤18。
步骤17：删除对应数据卷，回收存储相关资源。
步骤18：未遍历到带有集群特殊标识的卷，不做处理。
删除容器集群时，会删除容器集群所有服务、容器、应用等对象，同时容器集群自身服务组件也会被删除。若是在云平台遍历带有集群特殊标识的数据卷，可在删除容器集群时有效进行容器集群相关存储资源回收。
本发明不局限于上述实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种基于Kubernetes的有状态应用存储管理方法，其特征在于，包括步骤：
创建容器集群，并配置所述容器集群的有状态应用被删除或缩容后是否保留对应数据卷的全局开关；
创建有状态应用，并选择是否设置属性，所述属性决定有状态应用删除或缩容后是否保留对应数据卷；
创建有状态应用对应数据卷；
根据设置的属性判断有状态应用删除或缩容后是否保留对应数据卷；当没有设置所述属性时，根据所述全局开关判断有状态应用删除或缩容后是否保留对应数据卷。
2.如权利要求1所述的基于Kubernetes的有状态应用存储管理方法，其特征在于，所述创建容器集群，还包括：
生成集群名加随机字符的数据，并作为集群特殊标识传入所述容器集群中。
3.如权利要求2所述的基于Kubernetes的有状态应用存储管理方法，其特征在于：所述数据卷具有以集群特殊标识为前缀的卷名称，以标识其所属容器集群。
4.如权利要求3所述的基于Kubernetes的有状态应用存储管理方法，其特征在于，还包括：所述容器集群被删除后，根据集群特殊标识，判断是否有残留的数据卷，若是，则删除数据卷，回收存储相关资源。
5.如权利要求1所述的基于Kubernetes的有状态应用存储管理方法，其特征在于：当没有设置所述属性时，若所述全局开关开启，则有状态应用被删除或缩容后，保留对应数据卷；若所述全局开关未开启，则有状态应用被删除或缩容后，删除对应数据卷。
6.如权利要求1所述的基于Kubernetes的有状态应用存储管理方法，其特征在于：
删除有状态应用时，判断所述属性中是否设置了保留对应数据卷；
若是，则仅删除有状态应用，保留对应数据卷；若否，则删除有状态应用的同时删除对应数据卷。
7.如权利要求1所述的基于Kubernetes的有状态应用存储管理方法，其特征在于：
缩容有状态应用时，判断所述属性中是否设置了保留对应数据卷；
若是，则仅缩容有状态应用，保留对应数据卷；若否，则缩容有状态应用的同时删除对应数据卷。
8.如权利要求3所述的基于Kubernetes的有状态应用存储管理方法，其特征在于：所述卷名称由对应容器集群向分布式存储系统申请得到。
9.如权利要求8所述的基于Kubernetes的有状态应用存储管理方法，其特征在于：对于容器云平台，所述分布式存储系统分别为网络文件系统NFS、Ceph文件系统CephFS、分布式文件系统Glusterfs、块存储RBD。
10.如权利要求8所述的基于Kubernetes的有状态应用存储管理方法，其特征在于：对于融合云平台，所述分布式存储系统分别为OpenStack云平台提供的块存储服务Cinder、谷歌云平台提供的持久化存储GCEPersistentDisk、微软云平台提供的持久化存储AzureDisk。
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