CN111212129A - 一种基于边车模式的容器应用高可用方法、装置以及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于边车模式的容器应用高可用方法、装置、设备及计算机可读存储介质，包括：利用预选k8s资源创建目标应用后，通过k8s反亲和配置将目标应用的多个副本部署至不同的k8s节点上；向每个副本中注入以边车模式存在的网络代理服务组件；部署用于接收外部请求的上游网络代理服务组件，为上游网络代理服务组件添加标签，以便上游网络代理服务组件与目标应用的多个副本相关联；接收用户设置的上游网络代理服务组件的参数信息，以便上游网络代理服务组件接收到外部请求时依据参数信息对多个副本的工作状态进行判断并转发外部请求。本发明所提供的方法、装置、设备及计算机可读存储介质，实现了应用高可用且用户无感知。

Description

一种基于边车模式的容器应用高可用方法、装置以及设备
技术领域
本发明涉及云计算技术领域，特别是涉及一种基于边车模式的容器应用高可用方法、装置、设备以及计算机可读存储介质。
背景技术
云计算是分布式计算的一种，通过网络异构，自治的服务为个人和企业用户提供按需即取的计算，是一种资源的服务模式，这种模式将计算、网络、存储等资源放入资源共享池中，并能够实现随时随地、按需从资源池中取用。这种模式能够快速地提供资源和释放，大大地减少了资源管理，运维等工作开销，降低了成本。
云计算在发展壮大的同时，应用的规模也愈发庞大，复杂，应用部署也相对来说比较困难，以docker为代表的容器技术受到关注并逐渐被使用，容器技术也形成了包括镜像存储、容器引擎、监控、日志、网络、存储、编排调度等的容器生态。
容器生态的形成，也推动了容器云的成型，容器云以容器为资源分割和调度的单位，封装整个软件运行时环境，为开发者和系统管理员提供用于构建，发布和运行分布式应用的平台，容器云专注于资源共享与隔离、容器编排与部署等。容器云采用最多的便是kubernetes开源技术，kubernetes简称K8s，是一个管理跨主机容器应用的系统，实现了包括应用部署、高可用管理、弹性伸缩等一些列功能。
目前现有技术能够做到应用多副本部署，部分副本无法提供正常服务时，其他副本能够正常提供服务，但检测到副本问题需要一定时间，无法做到用户无感知。K8s虽然能够有机制能够察觉到副本故障，无法提供服务，但需要一定的时间(一般为5分钟)，在这个时间段内，外部请求依然会被转发到有故障的副本上，无法给用户提供正常的服务。
综上所述可以看出，如何实现应用高可用且用户无感知是目前有待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于边车模式的容器应用高可用方法、装置、设备以及计算机可读存储介质，已解决现有技术无法实现用户无感知的业务高可用的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于边车模式的容器应用高可用方法，包括：利用预选k8s资源创建目标应用后，通过k8s反亲和配置将所述目标应用的多个副本部署至不同的k8s节点上；向所述目标应用的每个副本中注入以边车模式存在的网络代理服务组件；部署用于接收外部请求的上游网络代理服务组件，为所述上游网络代理服务组件添加标签，以便所述上游网络代理服务组件与所述目标应用的多个副本相关联；接收用户设置的所述上游网络代理服务组件的参数信息，以便所述上游网络代理服务组件接收到外部请求时依据所述参数信息对所述目标应用的多个副本的工作状态进行判断并转发所述外部请求。
优选地，所述利用预选k8s资源创建目标应用后，通过k8s反亲和配置将所述目标应用的多个副本部署至不同的k8s节点上包括：
使用yaml文件创建deployment，利用deployment部署所述目标应用至k8s集群；
通过k8s反亲和配置将所述目标应用的多个副本部署至不同的k8s节点上。
优选地，所述利用预选k8s资源创建目标应用后，通过k8s反亲和配置将所述目标应用的多个副本部署至不同的k8s节点上包括：
创建statefulset，利用statefulset部署所述目标应用至k8s集群；
通过k8s反亲和配置将所述目标应用的多个副本部署至不同的k8s节点上。
优选地，所述接收用户设置的所述上游网络代理服务组件的参数信息包括：
接收用户通过环境变量的形式为所述上游网络代理服务组件设置的参数信息；
其中，所述参数信息包括最大尝试次数和最长超时时间；所述最大尝试次数为所述上游网络代理服务组件将所述外部请求发送至下游网络代理服务组件失败后再次尝试的次数；所述最长超时时间为所述上游网络代理服务组件等待请求返回的最长时间。
优选地，所述上游网络代理服务组件接收到外部请求时依据所述参数信息对所述目标应用的多个副本的工作状态进行判断并转发所述外部请求包括：
S1：所述上游网络代理服务组件接收到外部请求后，将所述外部请求发送至所述目标应用的当前副本；
S2：判断所述上游网络代理服务组件在所述最长超时时间内是否接收到所述当前副本的返回值；
S3：若所述上游网络代理服务组件在所述最长超时时间内接收所述当前副本的返回值，则所述上游网络代理服务组件将所述当前副本对所述外部请求的处理结果发送至用户；
S4：若所述上游网络代理服务组件在所述最长超时时间内未接收所述当前副本的返回值，则判断所述上游网络代理服务组件向所述当前副本发送所述外部请求的次数是否小于所述最大尝试次数；
S5：若所述上游网络代理服务组件向所述当前副本发送所述外部请求的次数小于所述最大尝试次数，则所述上游网络代理服务组件再次向所述当前副本发送所述外部请求后，返回S2；
S6：若所述上游网络代理服务组件向所述当前副本发送所述外部请求的次数大于等于所述最大尝试次数，则所述上游网络代理服务组件将所述外部请求转发至所述目标应用的下一副本，返回S2。
本发明还提供了一种基于边车模式的容器应用高可用装置，包括：
创建模块，用于利用预选k8s资源创建目标应用后，通过k8s反亲和配置将所述目标应用的多个副本部署至不同的k8s节点上；
注入模块，用于向所述目标应用的每个副本中注入以边车模式存在的网络代理服务组件；
部署模块，用于部署用于接收外部请求的上游网络代理服务组件，为所述上游网络代理服务组件添加标签，以便所述上游网络代理服务组件与所述目标应用的多个副本相关联；
接收模块，用于接收用户设置的所述上游网络代理服务组件的参数信息，以便所述上游网络代理服务组件接收到外部请求时依据所述参数信息对所述目标应用的多个副本的工作状态进行判断并转发所述外部请求。
优选地，所述创建模块包括：
应用创建第一单元，用于使用yaml文件创建deployment，利用deployment部署所述目标应用至k8s集群；
副本部署第一单元，用于通过k8s反亲和配置将所述目标应用的多个副本部署至不同的k8s节点上。
优选地，所述创建模块包括：
应用创建第二单元，用于创建statefulset，利用statefulset部署所述目标应用至k8s集群；
副本部署第二单元，用于通过k8s反亲和配置将所述目标应用的多个副本部署至不同的k8s节点上。
本发明还提供了一种基于边车模式的容器应用高可用设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述一种基于边车模式的容器应用高可用方法的步骤。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种基于边车模式的容器应用高可用方法的步骤。
本发明所提供的基于边车模式的容器应用高可用方法，根据业务需求选择一种k8s资源创建目标应用，增加应用副本数；配置k8s反亲和策略使所述目标应用的每个副本部署在不同的集群节点上。向所述目标应用的每个副本中注入网络代理服务组件，所述网络代理服务组件以边车模式存在，代理该应用副本的接收发送请求。部署用于接收外部请求的上游网络代理服务组件，并为所述上游网络代理服务组件设置标签，使所述上游网络代理组件与所述目标应用的多个副本关联。所述上游网络代理服务组件接收到外部请求时依据用户设置的参数信息对所述目标应用的多个副本的工作状态进行判断并转发所述外部请求。本发明所提供的方法，以多副本的方式创建应用，通过K8s反亲和配置部署在不同的集群节点上，实现应用高可用，即应用其中一部分副本由于节点故障无法提供正常服务时，能通过其它正常副本提供服务。且本发明在应用的每个副本中注入以边车模式存在的自研的网络代理服务组件，利用网络代理服务组件改变了原有的服务请求转发机制，当请求转发到有故障的副本上时，系统能够察觉到并重新转发请求，为用户提供持续的服务，实现真正的应用高可用且用户无感知，增强了容器云平台竞争力。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，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为本发明所提供的基于边车模式的容器应用高可用方法的第一种具体实施例的流程图；
图2为应用多个副本的部署示意图；
图3为每个应用副本注入custom proxy的示意图；
图4为上游custom proxy部署示意图；
图5为上游custom proxy请求转发具体流程的示意图；
图6为本发明所提供的基于边车模式的容器应用高可用方法的第二种具体实施例的流程图；
图7为本发明实施例提供的一种基于边车模式的容器应用高可用装置的结构框图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种基于边车模式的容器应用高可用方法、装置、设备以及计算机可读存储介质，实现了应用高可用且用户无感知。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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。
请参考图1，图1为本发明所提供的基于边车模式的容器应用高可用方法的第一种具体实施例的流程图；具体操作步骤如下：
步骤S101：利用预选k8s资源创建目标应用后，通过k8s反亲和配置将所述目标应用的多个副本部署至不同的k8s节点上；
在本实施例中，可以根据业务要求选择一种k8s资源创建目标应用。可以使用yaml文件创建deployment后，利用deployment部署所述目标应用至k8s集群；也可以创建statefulset，利用statefulset部署所述目标应用至k8s集群。
在实际应用中，所述目标应用的副本数量由用户设定。本实施例以三个副本为例，将app创建为3个pod，配置应用反亲和策略，使app的3个副本pod1、pod2与pod3分别部署在3个不同集群node上，如图2所示。
步骤S102：向所述目标应用的每个副本中注入以边车模式存在的网络代理服务组件；
如图3所示，向每个副本中注入custom proxy，custom proxy为自研的网络代理服务组件。所述custom proxy以边车模式存在，用于代理应用副本的接收发送请求。边车模式是指为服务(应用)配备了一个代理工具，这个服务(应用)所有的通信都是通过这个代理来完成，同时这个代理与服务一起创建，一起销毁。
步骤S103：部署用于接收外部请求的上游网络代理服务组件，为所述上游网络代理服务组件添加标签，以便所述上游网络代理服务组件与所述目标应用的多个副本相关联；
如图4所示，在三个应用副本外单独部署一个上游custom proxy，并为所述上游custom proxy添加相应的标签使其可以与应用的所有副本相关联。
步骤S104：接收用户设置的所述上游网络代理服务组件的参数信息，以便所述上游网络代理服务组件接收到外部请求时依据所述参数信息对所述目标应用的多个副本的工作状态进行判断并转发所述外部请求。
所述custom proxy具备网络代理功能，其中两个最重要的属性为endpoints(端点)和policy(规则)。用于接收外部请求的所述上游custom proxy会根据用户设置的参数判断副本运行情况并转发请求。用户可以通过环境变量的形式进行“最大尝试次数”、“最长超时时间”等重要参数的配置。所述最大尝试次数为所述上游custom proxy将所述外部请求发送至下游custom proxy失败后再次尝试的次数；所述最长超时时间为所述上游customproxy等待请求返回的最长时间。
在本实施例中，可以将所述最大尝试次数设为2或3等其他次数；可以将所述最长超时时间设置为30s、60s等。
以所述最大尝试次数为2、所述最大超时间为30s为例，对所述上游custom proxy的请求转发机制进行说明，如图5所示，所述上游custom proxy在接收到外部请求后，首先将所述外部请求发送给pod1；若pod1在30s内一直未有返回值或返回Error:503、504等，则超时后，所述上游custom proxy再次向pod1发送所述外部请求，若在30s内pod1仍未有返回值或返回回Error:503、504等，则所述上游custom proxy认为pod1服务不正常，并将所述外部请求发送给pod2，拿到正常结果返回给用户，这样对于用户而言并不会感觉到应用工作不正常。
本发明实施例提供了一种基于边车模式的用户无感知的容器应用高可用方法，采用自研的网络代理服务组件改变了原有的服务请求转发机制，当请求转发到有故障的副本上时，系统能够察觉到并重新转发请求，为用户提供持续的服务，实现真正的应用高可用，增强了容器云平台竞争力。
基于上述实施例，在本实施例中，在本实施例中，对上游网络代理服务组件的转发请求机制进行了详细的解释说明。请参考图6，图6为本发明所提供的基于边车模式的容器应用高可用方法的第二种具体实施例的流程图；具体操作步骤如下：
步骤S601：使用yaml文件创建deployment，利用deployment部署目标应用；
步骤S602：通过k8s反亲和配置将所述目标应用的多个副本部署至不同的k8s节点上；
步骤S603：向所述目标应用的每个副本中注入以边车模式存在的custom proxy；
步骤S604：部署用于接收外部请求的上游custom proxy，为所述上游customproxy添加标签，接收用户设置的所述上游custom proxy的最大尝试次数和最长超时时间；
步骤S605：当所述上游custom proxy接收到外部请求后，将所述外部请求发送至所述目标应用的当前副本；
步骤S606：判断所述上游custom proxy在所述最长超时时间内是否接收到所述当前副本的返回值；
步骤S607：若所述上游custom proxy在所述最长超时时间内接收所述当前副本的返回值，则所述上游custom proxy将所述当前副本对所述外部请求的处理结果发送至用户；
步骤S608：若所述上游custom proxy在所述最长超时时间内未接收所述当前副本的返回值，则判断所述上游custom proxy向所述当前副本发送所述外部请求的次数是否小于所述最大尝试次数；
步骤S609：若所述上游custom proxy向所述当前副本发送所述外部请求的次数小于所述最大尝试次数，则所述上游custom proxy再次向所述当前副本发送所述外部请求后，返回S606；
步骤S610：若所述上游custom proxy向所述当前副本发送所述外部请求的次数大于等于所述最大尝试次数，则所述上游custom proxy将所述外部请求转发至所述目标应用的下一副本，返回S606。
本实施例采用自研的网络代理，以边车模式与应用一起创建，以多副本的方式，通过K8s反亲和配置部署在不同的节点上，实现应用高可用，即应用其中一部分副本由于节点故障无法提供正常服务时，能通过其它正常副本提供服务且用户无感知。
请参考图7，图7为本发明实施例提供的一种基于边车模式的容器应用高可用装置的结构框图；具体装置可以包括：
创建模块100，用于利用预选k8s资源创建目标应用后，通过k8s反亲和配置将所述目标应用的多个副本部署至不同的k8s节点上；
注入模块200，用于向所述目标应用的每个副本中注入以边车模式存在的网络代理服务组件；
部署模块300，用于部署用于接收外部请求的上游网络代理服务组件，为所述上游网络代理服务组件添加标签，以便所述上游网络代理服务组件与所述目标应用的多个副本相关联；
接收模块400，用于接收用户设置的所述上游网络代理服务组件的参数信息，以便所述上游网络代理服务组件接收到外部请求时依据所述参数信息对所述目标应用的多个副本的工作状态进行判断并转发所述外部请求。
本实施例的基于边车模式的容器应用高可用装置用于实现前述的基于边车模式的容器应用高可用方法，因此基于边车模式的容器应用高可用装置中的具体实施方式可见前文中的基于边车模式的容器应用高可用方法的实施例部分，例如，创建模块100，注入模块200，部署模块300，接收模块400，分别用于实现上述基于边车模式的容器应用高可用方法中步骤S101，S102，S103和S104，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。
本发明具体实施例还提供了一种基于边车模式的容器应用高可用设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述一种基于边车模式的容器应用高可用方法的步骤。
本发明具体实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种基于边车模式的容器应用高可用方法的步骤。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本发明所提供的基于边车模式的容器应用高可用方法、装置、设备以及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于边车模式的容器应用高可用方法，其特征在于，包括：
利用预选k8s资源创建目标应用后，通过k8s反亲和配置将所述目标应用的多个副本部署至不同的k8s节点上；
向所述目标应用的每个副本中注入以边车模式存在的网络代理服务组件；
部署用于接收外部请求的上游网络代理服务组件，为所述上游网络代理服务组件添加标签，以便所述上游网络代理服务组件与所述目标应用的多个副本相关联；
接收用户设置的所述上游网络代理服务组件的参数信息，以便所述上游网络代理服务组件接收到外部请求时依据所述参数信息对所述目标应用的多个副本的工作状态进行判断并转发所述外部请求。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用预选k8s资源创建目标应用后，通过k8s反亲和配置将所述目标应用的多个副本部署至不同的k8s节点上包括：
使用yaml文件创建deployment，利用deployment部署所述目标应用至k8s集群；
通过k8s反亲和配置将所述目标应用的多个副本部署至不同的k8s节点上。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用预选k8s资源创建目标应用后，通过k8s反亲和配置将所述目标应用的多个副本部署至不同的k8s节点上包括：
创建statefulset，利用statefulset部署所述目标应用至k8s集群；
通过k8s反亲和配置将所述目标应用的多个副本部署至不同的k8s节点上。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收用户设置的所述上游网络代理服务组件的参数信息包括：
接收用户通过环境变量的形式为所述上游网络代理服务组件设置的参数信息；
其中，所述参数信息包括最大尝试次数和最长超时时间；所述最大尝试次数为所述上游网络代理服务组件将所述外部请求发送至下游网络代理服务组件失败后再次尝试的次数；所述最长超时时间为所述上游网络代理服务组件等待请求返回的最长时间。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述上游网络代理服务组件接收到外部请求时依据所述参数信息对所述目标应用的多个副本的工作状态进行判断并转发所述外部请求包括：
S1：所述上游网络代理服务组件接收到外部请求后，将所述外部请求发送至所述目标应用的当前副本；
S2：判断所述上游网络代理服务组件在所述最长超时时间内是否接收到所述当前副本的返回值；
S3：若所述上游网络代理服务组件在所述最长超时时间内接收所述当前副本的返回值，则所述上游网络代理服务组件将所述当前副本对所述外部请求的处理结果发送至用户；
S4：若所述上游网络代理服务组件在所述最长超时时间内未接收所述当前副本的返回值，则判断所述上游网络代理服务组件向所述当前副本发送所述外部请求的次数是否小于所述最大尝试次数；
S5：若所述上游网络代理服务组件向所述当前副本发送所述外部请求的次数小于所述最大尝试次数，则所述上游网络代理服务组件再次向所述当前副本发送所述外部请求后，返回S2；
S6：若所述上游网络代理服务组件向所述当前副本发送所述外部请求的次数大于等于所述最大尝试次数，则所述上游网络代理服务组件将所述外部请求转发至所述目标应用的下一副本，返回S2。
6.一种基于边车模式的容器应用高可用装置，其特征在于，包括：
创建模块，用于利用预选k8s资源创建目标应用后，通过k8s反亲和配置将所述目标应用的多个副本部署至不同的k8s节点上；
注入模块，用于向所述目标应用的每个副本中注入以边车模式存在的网络代理服务组件；
部署模块，用于部署用于接收外部请求的上游网络代理服务组件，为所述上游网络代理服务组件添加标签，以便所述上游网络代理服务组件与所述目标应用的多个副本相关联；
接收模块，用于接收用户设置的所述上游网络代理服务组件的参数信息，以便所述上游网络代理服务组件接收到外部请求时依据所述参数信息对所述目标应用的多个副本的工作状态进行判断并转发所述外部请求。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述创建模块包括：
应用创建第一单元，用于使用yaml文件创建deployment，利用deployment部署所述目标应用至k8s集群；
副本部署第一单元，用于通过k8s反亲和配置将所述目标应用的多个副本部署至不同的k8s节点上。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述创建模块包括：
应用创建第二单元，用于创建statefulset，利用statefulset部署所述目标应用至k8s集群；
副本部署第二单元，用于通过k8s反亲和配置将所述目标应用的多个副本部署至不同的k8s节点上。
9.一种基于边车模式的容器应用高可用设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述一种基于边车模式的容器应用高可用方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述一种基于边车模式的容器应用高可用方法的步骤。
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