CN110750332A - 一种在Kubernetes中Pod设置静态IP的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在Kubernetes中Pod设置静态IP的方法，S1、首先基于Kubernetes集群平台实现Pod网络管理功能，需要实现创建容器网络、容器IP分配以及容器IP回收等工作流程时，如需通过网络管理平台创建容器网络时,本发明涉及系统框架构造技术领域。该在Kubernetes中Pod设置静态IP的方法，通过查询Mysql集群5，获取到指定容器网络配置，并更新Mysql中对应的IP记录，以标识该Pod IP记录已被使用，同时将查询结果回传给网络插件，当网络插件接收到容器的网络配置后，通过Linux的Network Namespace技术，切换到容器的Network Namespace中，为容器配置指定的网络配置，固定Pod IP的使用方式，可以提高应用迁移到Kubernetes集群的效率并降低维护成本，最大程度的兼容用户部署应用、运维应用的方式。

Description

一种在Kubernetes中Pod设置静态IP的方法
技术领域
本发明涉及系统框架构造技术领域，具体为一种在Kubernetes中Pod设置静态IP的方法。
背景技术
Kubernetes是一个容器集群管理系统，它可以简化应用程序的工作流，加快开发速度，通过Kubernetes技术，能够实现基于容器的应用部署、维护和滚动升级；负载均衡和服务发现；跨机器和跨地区的集群调度；自动伸缩；无状态服务和有状态服务；多种类型的Volume支持；支持以声明式的配置文件，管理容器整个生命周期等功能，由于Kubernetes管理容器的灵活性，需要对迁移到Kubernetes集群上的服务进行改造，以便满足Kubernetes集群中应用部署的规范，需要改造的内容包括：微服务化改造、服务发现、数据持久化、应用拆分为单体应用等。
由于Kubernetes作为容器编排的底层服务，在其上需要部署种类繁多的服务，当大量的应用需要迁移到Kubernetes集群之上时，如果按照原生的迁移规范进行改造，会导致改造成本大、改造影响范围广、维护平台要求高等问题，因此，基于原生的Kubernetes使用方式存在缺陷，需要改进。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种在Kubernetes中Pod设置静态IP的方法，解决了大量的应用需要迁移到Kubernetes集群之上时，如果按照原生的迁移规范进行改造，会导致改造成本大、改造影响范围广、维护平台要求高的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种在Kubernetes中Pod设置静态IP的方法，具体包括以下步骤：
S1、首先基于Kubernetes集群平台实现Pod网络管理功能，需要实现创建容器网络、容器IP分配以及容器IP回收等工作流程时，如需通过网络管理平台创建容器网络时,首先通过客户端程序6向服务端1发起创建网络请求，服务端1通过接收到的请求信息，向Kubernetes节点A3与节点B4上的Docker服务发送创建网络资源指令，节点A3与节点B4接收到指令后，执行网络资源创建操作，并返回相关结果信息至服务端1，服务端1对接收到的结果进行判断，当创建网络成功时，将对应的网络配置数据存入到Mysql集群5中，并将格式化后的结果呈现于应用服务器7界面上；
S2、如需要为部署应用创建的Pod指定IP时，首先，用户通过应用服务器7部署应用，在部署应用时，通过服务端1获取到已经创建成功的容器网络列表，选择指定的容器网络名称，并为应用容器指定该网络中可用的IP地址，点击创建应用后，应用服务器7将分配给应用的网络映射配置写入到Mysql集群5中，并向Kubernetes的Master节点2发起创建容器的请求，当Master节点2接收到容器创建请求后，通过调度算法将Pod调度到节点A3或节点B4之上，当节点A3或节点A4接收到Master节点2下发的启动容器的指令后，调用网络插件，由网络插件向服务端1发起获取Pod网络配置的请求，当服务端1接收到请求时，通过查询Mysql集群5，获取到指定容器网络配置，并更新Mysql中对应的IP记录，以标识该Pod IP记录已被使用，同时将查询结果回传给网络插件，当网络插件接收到容器的网络配置后，通过Linux的Network Namespace技术，切换到容器的Network Namespace中，为容器配置指定的网络配置，以实现固定Pod IP的效果；
S3、如需要回收已分配给容器的IP记录时，通过应用服务器7调用Master节点2的接口发送删除应用的请求，当Master节点2接收到删除Pod的请求后，向节点A3或节点B4下发删除指令，节点A3或节点B4调用网络插件用于回收容器IP地址，网络插件向服务端1发送清除网络配置的请求，当服务端1接收到清除网络的请求后，删除Mysql集群5中的网络分配记录条目，并返回删除结果给网络插件，由此完成Pod网络资源配置回收的操作。
优选的，所述步骤S1中，在Kubernetes集群中为Pod配置静态IP的系统由独立的服务端程序服务端1与CNI插件程序组成，程序与服务端1使用RESTful接口进行通信。
优选的，所述步骤S2中，当在Kubernetes中创建容器时，先为创建的应用分配指定的IP地址池，并且由服务端1将应用与IP地址的对应关系存入到数据库中。
优选的，所述步骤S2中，当Kubelet服务启动该应用的容器时，执行插件为容器设置网络配置，会向服务端1发起请求，用于获取指定容器的网络配置。
优选的，所述步骤S2中，当获取到容器的网络配置后，通过Linux系统的NetworkNamespace机制，切换到容器的Network Namespace中为容器配置指定的网络配置，并向Kubelet返回配置容器网络的结果。
（三）有益效果
本发明提供了一种在Kubernetes中Pod设置静态IP的方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
（1）、该在Kubernetes中Pod设置静态IP的方法，通过查询Mysql集群5，获取到指定容器网络配置，并更新Mysql中对应的IP记录，以标识该Pod IP记录已被使用，同时将查询结果回传给网络插件，当网络插件接收到容器的网络配置后，通过Linux的Network Namespace技术，切换到容器的Network Namespace中，为容器配置指定的网络配置，固定Pod IP的使用方式，可以提高应用迁移到Kubernetes集群的效率并降低维护成本，最大程度的兼容用户部署应用、运维应用的方式。
（2）、该在Kubernetes中Pod设置静态IP的方法，通过在Kubernetes集群中为Pod配置静态IP的系统由独立的服务端程序服务端1与CNI插件程序组成，程序与服务端1使用RESTful接口进行通信，当在Kubernetes中创建容器时，先为创建的应用分配指定的IP地址池，并且由服务端1将应用与IP地址的对应关系存入到数据库中，当Kubelet服务启动该应用的容器时，执行插件为容器设置网络配置，会向服务端1发起请求，用于获取指定容器的网络配置，当获取到容器的网络配置后，通过Linux系统的Network Namespace机制，切换到容器的Network Namespace中为容器配置指定的网络配置，并向Kubelet返回配置容器网络的结果，当数据库中应用与IP地址池的配置没有变更时，对应应用启动的容器都可以获取到为其设置的网络配置，实现固定Pod IP的效果。
（3）、该在Kubernetes中Pod设置静态IP的方法，通过应用服务器7调用Master节点2的接口发送删除应用的请求，当Master节点2接收到删除Pod的请求后，向节点A3或节点B4下发删除指令，节点A3或节点B4调用网络插件用于回收容器IP地址，网络插件向服务端1发送清除网络配置的请求，当服务端1接收到清除网络的请求后，删除Mysql集群5中的网络分配记录条目，并返回删除结果给网络插件，由此完成Pod网络资源配置回收的操作，在实现固定Pod的效果时，新增了对Pod网络配置管理的功能，包括：网络创建、网络删除、IP地址分配、IP地址回收等。
附图说明
图1为本发明系统框架结构的示意图。
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。
请参阅图1，本发明实施例提供一种技术方案：一种在Kubernetes中Pod设置静态IP的方法，具体包括以下步骤：
S1、首先基于Kubernetes集群平台实现Pod网络管理功能，需要实现创建容器网络、容器IP分配以及容器IP回收等工作流程时，如需通过网络管理平台创建容器网络时,首先通过客户端程序6向服务端1发起创建网络请求，服务端1通过接收到的请求信息，向Kubernetes节点A3与节点B4上的Docker服务发送创建网络资源指令，节点A3与节点B4接收到指令后，执行网络资源创建操作，并返回相关结果信息至服务端1，服务端1对接收到的结果进行判断，当创建网络成功时，将对应的网络配置数据存入到Mysql集群5中，并将格式化后的结果呈现于应用服务器7界面上；
S2、如需要为部署应用创建的Pod指定IP时，首先，用户通过应用服务器7部署应用，在部署应用时，通过服务端1获取到已经创建成功的容器网络列表，选择指定的容器网络名称，并为应用容器指定该网络中可用的IP地址，点击创建应用后，应用服务器7将分配给应用的网络映射配置写入到Mysql集群5中，并向Kubernetes的Master节点2发起创建容器的请求，当Master节点2接收到容器创建请求后，通过调度算法将Pod调度到节点A3或节点B4之上，当节点A3或节点A4接收到Master节点2下发的启动容器的指令后，调用网络插件，由网络插件向服务端1发起获取Pod网络配置的请求，当服务端1接收到请求时，通过查询Mysql集群5，获取到指定容器网络配置，并更新Mysql中对应的IP记录，以标识该Pod IP记录已被使用，同时将查询结果回传给网络插件，当网络插件接收到容器的网络配置后，通过Linux的Network Namespace技术，切换到容器的Network Namespace中，为容器配置指定的网络配置，以实现固定Pod IP的效果；
S3、如需要回收已分配给容器的IP记录时，通过应用服务器7调用Master节点2的接口发送删除应用的请求，当Master节点2接收到删除Pod的请求后，向节点A3或节点B4下发删除指令，节点A3或节点B4调用网络插件用于回收容器IP地址，网络插件向服务端1发送清除网络配置的请求，当服务端1接收到清除网络的请求后，删除Mysql集群5中的网络分配记录条目，并返回删除结果给网络插件，由此完成Pod网络资源配置回收的操作。
本发明中，步骤S1中，在Kubernetes集群中为Pod配置静态IP的系统由独立的服务端程序服务端1与CNI插件程序组成，程序与服务端1使用RESTful接口进行通信。
本发明中，步骤S2中，当在Kubernetes中创建容器时，先为创建的应用分配指定的IP地址池，并且由服务端1将应用与IP地址的对应关系存入到数据库中。
本发明中，步骤S2中，当Kubelet服务启动该应用的容器时，执行插件为容器设置网络配置，会向服务端1发起请求，用于获取指定容器的网络配置。
本发明中，步骤S2中，当获取到容器的网络配置后，通过Linux系统的NetworkNamespace机制，切换到容器的Network Namespace中为容器配置指定的网络配置，并向Kubelet返回配置容器网络的结果。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种在Kubernetes中Pod设置静态IP的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、首先基于Kubernetes集群平台实现Pod网络管理功能，需要实现创建容器网络、容器IP分配以及容器IP回收等工作流程时，如需通过网络管理平台创建容器网络时,首先通过客户端程序6向容器网络管理服务端1发起创建网络请求，服务端1通过接收到的请求信息，向Kubernetes节点A3与节点B4上的Docker服务发送创建网络资源指令，节点A3与节点B4接收到指令后，执行网络资源创建操作，并返回相关结果信息至服务端1，服务端1对接收到的结果进行判断，当创建网络成功时，将对应的网络配置数据存入到Mysql集群5中，并将格式化后的结果呈现于应用服务器7界面上；
S2、如需要为部署应用创建的Pod指定IP时，首先，用户通过应用服务器7部署应用，在部署应用时，通过服务端1获取到已经创建成功的容器网络列表，选择指定的容器网络名称，并为应用容器指定该网络中可用的IP地址，点击创建应用后，应用服务器7将分配给应用的网络映射配置写入到Mysql集群5中，并向Kubernetes的Master节点2发起创建容器的请求，当Master节点2接收到容器创建请求后，通过调度算法将Pod调度到节点A3或节点B4之上，当节点A3或节点A4接收到Master节点2下发的启动容器的指令后，调用网络插件，由网络插件向服务端1发起获取Pod网络配置的请求，当服务端1接收到请求时，通过查询Mysql集群5，获取到指定容器网络配置，并更新Mysql中对应的IP记录，以标识该Pod IP记录已被使用，同时将查询结果回传给网络插件，当网络插件接收到容器的网络配置后，通过Linux的Network Namespace技术，切换到容器的Network Namespace中，为容器配置指定的网络配置，以实现固定Pod IP的效果；
S3、如需要回收已分配给容器的IP记录时，通过应用服务器7调用Master节点2的接口发送删除应用的请求，当Master节点2接收到删除Pod的请求后，向节点A3或节点B4下发删除指令，节点A3或节点B4调用网络插件用于回收容器IP地址，网络插件向服务端1发送清除网络配置的请求，当服务端1接收到清除网络的请求后，删除Mysql集群5中的网络分配记录条目，并返回删除结果给网络插件，由此完成Pod网络资源配置回收的操作。
2.根据权利要求1所述的一种在Kubernetes中Pod设置静态IP的方法，其特征在于：所述步骤S1中，在Kubernetes集群中为Pod配置静态IP的系统由独立的服务端程序服务端1与CNI插件程序组成，程序与服务端1使用RESTful接口进行通信。
3.根据权利要求1所述的一种在Kubernetes中Pod设置静态IP的方法，其特征在于：所述步骤S2中，当在Kubernetes中创建容器时，先为创建的应用分配指定的IP地址池，并且由服务端1将应用与IP地址的对应关系存入到数据库中。
4.根据权利要求1所述的一种在Kubernetes中Pod设置静态IP的方法，其特征在于：所述步骤S2中，当Kubelet服务启动该应用的容器时，执行插件为容器设置网络配置，会向服务端1发起请求，用于获取指定容器的网络配置。
5.根据权利要求1所述的一种在Kubernetes中Pod设置静态IP的方法，其特征在于：所述步骤S2中，当获取到容器的网络配置后，通过Linux系统的Network Namespace机制，切换到容器的Network Namespace中为容器配置指定的网络配置，并向Kubelet返回配置容器网络的结果。
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