CN111752489B - Kubernetes中PVC模块的扩容方法及相关装置 - Google Patents

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Abstract

本申请的实施例提供了一种Kubernetes中PVC模块的扩容方法及相关装置，涉及Kubernetes扩容领域。该方法包括：获取划分给PVC模块的存储空间的使用率以及超分因子；所述超分因子为总存储空间的使用率；当使用率大于预设阈值时，根据超分因子确定PVC模块对应的扩容空间；扩容空间的大小与超分因子的大小成反比关系；根据扩容空间和总存储空间中未划分的存储空间，对PVC模块进行扩容。本申请实施例具有能够主动、高效地对PVC模块进行扩容的有益效果。

Description

Kubernetes中PVC模块的扩容方法及相关装置
技术领域
本申请涉及Kubernetes扩容领域，具体而言，涉及一种Kubernetes中PVC模块的扩容方法及相关装置。
背景技术
随着云计算的日益流行，容器编排系统Kubernetes(简称k8s)的使用也越来越频繁。但是，业务部门在使用k8s时，当PVC(Persistent Volume Claim，持久化卷声明)模块的所需容量超过已用容量时，可能会出现业务的服务不可用的问题。
目前，当PVC模块的所需容量超过已用容量时，需要操作人员对PVC模块的容量进行手动扩容。这样的操作非常繁琐且效率低下，同时，当操作人员对系统不熟时，如有操作失误，很可能会导致存储数据丢失，对业务造成严重影响。
发明内容
本申请的目的包括，提供了一种Kubernetes中PVC模块的扩容方法及相关装置，其能够主动、高效地对PVC模块进行扩容。
本申请的实施例可以这样实现：
第一方面，实施例提供一种Kubernetes中PVC模块的扩容方法，所述方法包括：获取划分给PVC模块的存储空间的使用率以及超分因子；所述超分因子为总存储空间的使用率；当所述使用率大于预设阈值时，根据所述超分因子确定所述PVC模块对应的扩容空间；所述扩容空间的大小与所述超分因子的大小成反比关系；根据所述扩容空间和所述总存储空间中未划分的存储空间，对所述PVC模块进行扩容。
在可选的实施方式中，预设有多个连续的区间，每个所述区间对应一个扩容比例，所述根据所述超分因子确定所述PVC模块对应的扩容空间的步骤包括：确定所述超分因子在所述多个连续的区间中所处的目标区间；将所述目标区间对应的扩容比例与所述PVC模块的存储空间的积作为所述PVC模块对应的扩容空间。
在可选的实施方式中，所述根据所述扩容空间和所述总存储空间中未划分的存储空间，对所述PVC模块进行扩容的步骤之前，所述方法还包括：判断所述PVC模块对应的扩容空间是否超过极大扩容值；当所述PVC模块对应的扩容空间超过极大扩容值时，拒绝对所述PVC模块进行扩容。
在可选的实施方式中，当所述Kubernetes上加载运行有多个PVC模块时，所述根据所述扩容空间和所述总存储空间中未划分的存储空间，对所述PVC模块进行扩容的步骤包括：获取总扩容空间；所述总扩容空间为所述多个PVC模块对应的多个扩容空间的总和；判断所述总扩容空间是否大于所述总存储空间中未划分的存储空间；若所述总扩容空间大于所述总存储空间中未划分的存储空间，则确定所述多个PVC模块对应的多个扩容空间之间的比例，并根据所述比例将所述未划分的存储空间划分给所述多个PVC模块；若所述总扩容空间小于或等于所述总存储空间中未划分的存储空间，则根据所述多个PVC模块对应的多个扩容空间的大小，将所述未划分的存储空间划分给所述多个PVC模块。
第二方面，实施例提供一种Kubernetes中PVC模块的扩容装置，包括：参数获取单元，用于获取划分给PVC模块的存储空间的使用率以及超分因子；所述超分因子为总存储空间的使用率；PVC扩容单元，用于当所述使用率大于预设阈值时，根据所述超分因子确定所述PVC模块对应的扩容空间；所述扩容空间的大小与所述超分因子的大小成反比关系；所述PVC扩容单元，还用于根据所述扩容空间和所述总存储空间中未划分的存储空间，对所述PVC模块进行扩容。
在可选的实施方式中，预设有多个连续的区间，每个所述区间对应一个扩容比例，所述PVC扩容单元，用于确定所述超分因子在所述多个连续的区间中所处的目标区间；所述PVC扩容单元，还用于将所述目标区间对应的扩容比例与所述PVC模块的存储空间的积作为所述PVC模块对应的扩容空间。
在可选的实施方式中，所述PVC扩容单元，还用于判断所述PVC模块对应的扩容空间是否超过极大扩容值；所述PVC扩容单元，还用于当所述PVC模块对应的扩容空间超过极大扩容值时，拒绝对所述PVC模块进行扩容。
在可选的实施方式中，当所述Kubernetes上加载运行有多个PVC模块时，所述PVC扩容单元，用于获取总扩容空间；所述总扩容空间为所述多个PVC模块对应的多个扩容空间的总和；所述PVC扩容单元，还用于判断所述总扩容空间是否大于所述总存储空间中未划分的存储空间；所述PVC扩容单元，还用于若所述总扩容空间大于所述总存储空间中未划分的存储空间，则确定所述多个PVC模块对应的多个扩容空间之间的比例，并根据所述比例将所述未划分的存储空间划分给所述多个PVC模块；所述PVC扩容单元，还用于若所述总扩容空间小于或等于所述总存储空间中未划分的存储空间，则根据所述多个PVC模块对应的多个扩容空间的大小，将所述未划分的存储空间划分给所述多个PVC模块。
第二方面，实施例提供一种计算机可读存储介质，其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前述实施方式中任一项所述的Kubernetes中PVC模块的扩容方法。
第四方面，实施例提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有机器可读指令，所述处理器用于执行所述机器可读指令，以实现如前述实施方式中任一项所述的Kubernetes中PVC模块的扩容方法。
在本申请实施例中，由于在划分给PVC模块的存储空间的使用率大于预设阈值时，可以通过超分因子(总存储空间的使用率)确定PVC模块对应的扩容空间，进而实现对PVC模块进行主动地扩容；并且，扩容空间的大小与超分因子的大小成反比关系，因此，当总存储空间的使用率越小时，PVC模块对应的扩容空间越大，而总存储空间的使用率越大时，PVC模块对应的扩容空间越小，进而本申请能够根据总存储空间的使用率合理高效地对PVC模块进行主动地扩容。故本申请实施例具有能够主动、高效地对PVC模块进行扩容的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种Kubernetes中PVC模块的扩容方法的应用场景示意图；
图2为本申请实施例提供的Kubernetes中PVC模块的扩容方法的一种流程图；
图3为本申请实施例提供的图2所示方法中S220的一种步骤流程图；
图4为本申请实施例提供的Kubernetes中PVC模块的扩容方法的另一种流程图；
图5为本申请实施例提供的图2所示方法中S230的一种步骤流程图；
图6为本申请实施例提供的图1所示应用环境中PVC管理模块的工作流程图；
图7为本申请实施例提供的图6所示流程中S8步骤的一种步骤流程图；
图8为本申请实施例提供的电子设备的一种结构框图；
图9为本申请实施例提供的Kubernetes中PVC模块的扩容装置的一种功能模块图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。
在实现本申请实施例的技术方案的过程中，本申请发明人发现：
业务部门在使用k8s时，随着业务部署的数量越来越多，业务运行的时间越来越长，所需PVC模块的容量也越来越大。当所需PVC模块的容量超过当前PVC模块的已用容量时，可能会导致业务的服务不可用的问题。
目前，在解决该问题时，需要操作人员定期查看局点的PVC模块的容量使用情况。即，操作人员定期查看PVC模块的容量使用情况，当PVC模块的已用容量接近满容量时，需要操作人员对其进行手动扩容；如若遇到总存储空间的容量不足时，则还需要先增加总存储空间的容量，再对业务的PVC模块进行手动扩容。
显然，这样的操作非常繁琐且效率低下，同时，当操作人员对系统不熟时，如有操作失误，则会导致存储数据丢失，对业务造成严重影响。针对这一问题，有必要提出一种方法对PVC模块进行自动扩容。
因此，为了改善上述缺陷，本申请实施例提出一种Kubernetes中PVC模块的扩容方法及相关装置，其能够主动、高效地对PVC模块进行扩容。需要说明的是，以上现有技术中的方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本申请实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是发明人在本申请过程中对本申请做出的贡献。
首先，在阐述本申请实施例所提供的Kubernetes中PVC模块的扩容方法之前，为了使得该方法更易于理解，本申请实施例提供了一种该方法可能的应用场景。请参照图1，为本申请实施例提供的一种Kubernetes中PVC模块的扩容方法的应用场景示意图。
在该应用场景中，至少可以包括：K8s模块、总存储模块、总存储限制模块、PVC模块、定时回收模块、PVC管理模块等。可以理解的是，图1所示的应用场景中的各个模块可以软件或固件(Firmware)的形式存储于存储器中或固化于电子设备(例如，计算机、服务器等)的操作系统(OperatingSystem，OS)中，并可由电子设备中的处理器执行。同时，执行上述模块所需的数据、程序的代码等可以存储在存储器中。
k8s模块是其他所有模块运行的基础环境，可以理解为是其他所有模块运行的基座。换句话说，为了正常运行上述的各个模块，需要在安装k8s模块后，基于k8s模块安装总存储模块、总存储限制模块、PVC模块、定时回收模块、PVC管理模块等。其中，k8s模块中可以包括：kubelet、Kube-apiserver、Etcd等组件，这些组件的功能可以参照Kubernetes相关的现有技术，在此不再具体阐述。
PVC模块包括业务Pod以及PVC。业务Pod产生的业务数据可存储至PVC中，映射到节点的具体路径中，实现持久化存储，也即是说，业务运行中产生的业务数据可以存储于PVC模块的存储空间中，PVC模块绑定有PV(Persistent Volume，持久化卷)。
总存储模块管理有总存储空间，可以用于生成PV(Persistent Volume，持久化卷)，以实现将总存储空间中的部分划分给PVC模块。其中，总存储模块的存储数据最终均会映射到节点的具体路径中，实现持久化存储，在遇到系统异常掉电的情况时，还能对数据进行恢复。
总存储限制模块不限于是k8s模块自带的资源ResourceQuota(资源配额)，也可以是其他的资源检测程序。当总存储模块管理的总存储空间中已使用的空间超过限制时，总存储限制模块可以生成错误告警提示。总存储限制模块可以通过分别对总存储模块管理的子存储做限制，来实现对总存储模块的限制。
需要说明的是，总存储模块可以采用k8s自带的资源形式。例如，总存储模块可以不限于采用RBD(Rados Block Device)的StorageClass(持久化存储)，也可采用其他特性的StorageClass，而且该总存储模块可以具备超分特性。其中，总存储模块可以由CEPHRBD构成，而CEPHRBD由sdd资源池和hdd资源池构成，sdd资源池构成的StorageClass可以被命名为ssd StorageClass，hdd资源池构成的StorageClass可以被命名为hdd StorageClass，进而通过设置ResourceQuota的hard为“ssd.storageclass.storage.k8s.io/requests.storage:300Gi”；“hdd.storageclass.storage.k8s.io/requests.storage:300Gi”，可以实现对sdd StorageClass和hdd StorageClass的限制，进而起到限制总存储限制模块的作用。
此外，由于StorageClass采用的CEPH是精简模式，空间只有在使用的时候会回收，如果空间中的文件被删除，空间并没有及时被释放。所以，需要定时回收模块对空间进行回收。例如，定时回收模块可以每天执行一次，采用的核心操作不限于是“fstrim命令”，也可以是“trim命令”。该操作主要是为了方便系统更准确的计算PVC的已使用量。具体的，可以使用fstrim指令触发回收，策略可以是每天凌晨1点触发fstrim指令实现空间回收。该操作主要是为了方便系统更准确的计算PVC存储空间的已使用量。
可以理解的是，上述的K8s模块、总存储模块、总存储限制模块、PVC模块、定时回收模块可以参照Kubernetes相关的现有技术，在此不再具体阐述。
PVC管理模块可以获取划分给PVC模块的存储空间的使用率以及超分因子；所述超分因子为总存储空间的使用率，并根据该数据对Kubernetes中PVC模块进行扩容，进而实现本申请提供的Kubernetes中PVC模块的扩容方法。
下面，为了便于理解，本申请以下实施例将以图1所示的应用环境为例，结合附图，对本申请实施例提供的Kubernetes中PVC模块的扩容方法进行阐述。
请参照图2，图2示出了本申请实施例提供的Kubernetes中PVC模块的扩容方法的一种流程图。该Kubernetes中PVC模块的扩容方法可以应用于电子设备(例如，计算机、服务器等)，该电子设备可以安装有上述图1所示应用场景中的各个模块，该方法可以包括以下步骤：
S210，获取划分给PVC模块的存储空间的使用率以及超分因子；超分因子为总存储空间的使用率。
结合图1所示的应用场景，上述的“划分给PVC模块的存储空间”可以理解为，总存储模块将其管理的总存储空间中的部分存储空间划分给PVC模块；进而，“划分给PVC模块的存储空间”也指的是PVC模块管理的存储空间。而“划分给PVC模块的存储空间的使用率”则可以理解为，PVC模块管理的存储空间中已使用空间占其管理的存储空间的比例。
例如，假设总存储模块管理有100Gi(1Gi＝1024×1024×1024)字节的存储空间，其将10Gi字节存储空间划分给PVC模块。并假设，PVC模块管理的这10Gi字节存储空间中，已经使用了6Gi字节，则此时划分给PVC模块的存储空间的使用率为6Gi字节/10Gi字节＝60％。
其中，结合图1所示的应用场景，对于如何获取划分给PVC模块的存储空间的使用率，其可行的实施方式可以是：PVC管理模块为每个PVC模块创建线程；在线程中对PVC模块进行查询，进而获取到划分给PVC模块的存储空间的使用率。
再结合图1所示的应用场景，上述的“总存储空间”可以理解为，总存储模块管理的总存储空间。而“总存储空间的使用率”则可以理解为，总存储模块管理的总存储空间中已划分的空间占其管理的总存储空间的比例。
例如，假设总存储模块管理有100Gi字节的存储空间，其已经分别将50Gi字节、30Gi字节、10Gi字节分别划分给了PVC模块1、PVC模块2、PVC模块3。则此时总存储空间的使用率为90Gi字节/100Gi字节＝90％。
对于如何获取超分因子，其可行的实施方式可以是：为每个PVC模块创建线程；在线程中对PVC模块进行查询，获取所有PVC模块申请的容量之和与StorageClass的总存储容量的比值(即，超分因子)。
S220，当使用率大于预设阈值时，根据超分因子确定PVC模块对应的扩容空间；扩容空间的大小与超分因子的大小成反比关系。
例如，假设预设阈值为80％，则当划分给PVC模块的存储空间的使用率大于80％时，确定该PVC模块的存储空间快要用完，需要进行扩容，此时根据超分因子确定PVC模块对应的扩容空间。当然，若使用率小于或等于预设阈值，则确定该PVC模块的存储空间不需要进行扩容，可以将该PVC模块对应的扩容空间确定为0(即，不对PVC模块进行扩容)。
在一些可能的实施例中，根据超分因子确定PVC模块对应的扩容空间的方式可以是：不同的超分因子取值对应一个扩容空间，且扩容空间的大小与超分因子的大小成反比关系，进而可以将超分因子的取值对应的扩容空间确定为PVC模块对应的扩容空间。例如，假设当超分因子为90％时，对应的扩容空间为1Gi字节，则可以确定PVC模块对应的扩容空间为1Gi字节。当然，本申请对于根据超分因子确定PVC模块对应的扩容空间的具体方式不作限定。
应理解，由于扩容空间的大小与超分因子的大小成反比关系，当总存储空间的使用率越小时，PVC模块对应的扩容空间越大，而总存储空间的使用率越大时，PVC模块对应的扩容空间越小，因此，超分因子的引入极大的增加了业务利用存储的灵活性，方便了业务数据的存储，进而使得本申请能够根据总存储空间的使用率合理高效地对PVC模块进行主动地扩容。
S230，根据扩容空间和总存储空间中未划分的存储空间，对PVC模块进行扩容。
例如。假设划分给PVC模块的存储空间为5Gi字节，扩容空间为1Gi字节，总存储空间中未划分的存储空间为10Gi字节，则对PVC模块进行扩容的方式可以为：将未划分的存储空间10Gi字节中划分1Gi字节给PVC模块，此时划分给PVC模块的存储空间为6Gi字节，进而实现对PVC模块进行主动地扩容。
其中，扩容方法不限于修改PVC模块的声明式配置，即，利用k8s中总存储模块(StroageClass)的相关特性，即可自动实现PVC的扩容操作。
应理解，本申请实施例所提供的方法在实际应用时可以由上述图1所示应用场景中的PVC管理模块执行。
还应理解，在本申请实施例中，由于在划分给PVC模块的存储空间的使用率大于预设阈值时，可以通过超分因子(总存储空间的使用率)确定PVC模块对应的扩容空间，进而实现对PVC模块进行主动地扩容；并且，扩容空间的大小与超分因子的大小成反比关系，因此，当总存储空间的使用率越小时，PVC模块对应的扩容空间越大，而总存储空间的使用率越大时，PVC模块对应的扩容空间越小，进而使得本申请能够根据总存储空间的使用率合理高效地对PVC模块进行主动地扩容。故本申请实施例具有能够主动、高效地对PVC模块进行扩容的有益效果。
进一步的，在本申请实施例中，可以预设有多个连续的区间，每个区间对应一个扩容比例。进而，在图2的基础上，对于如何“根据超分因子确定PVC模块对应的扩容空间”，本申请还提供了一种可行的实施方式，请参照图3，S220可以包括如下子步骤：
S220A，确定超分因子在多个连续的区间中所处的目标区间。
其中，结合图1所示的应用场景，PVC模块与参数模块绑定，参数模块用于记录预设的多个连续的区间。
上述的参数模块不限于采用CRD(Custom Resource Definition，自定义资源)，也可是数据库或者文本等，本申请对此不作限定。方便了业务数据的存储，所有参数都支持接口的热修改，具体方式不限于直接调用接口修改参数模块(CRD)。此修改方法无需停机处理，可实现业务无感知修改参数。
可选地，参数模块可以是：通过创建k8s的CRD对象，继而创建CRD实例，在实例中记录PVC扩容所需要的参数。目前写入CRD的参数可以有预设的多个连续的区间、扩容因子(即本申请中所述的扩容比例)、预设阈值、极大值(即本申请中所述的极大扩容值)。具体参数可以表示成：{superFactor:[“0-1”，“1-1.2”，“1.2-1.5”，”1.5-2”]，expandFactor:[25％，20％，15％，10％]，threshold:80％，maximum:20％}。也即是说，本申请中的参数模块除了可以记录预设的多个连续的区间，还可以记录扩容因子、预设阈值以及极大值。
可以理解的是，由于超分因子为总存储空间的使用率，对于图1所示的应用场景，当总存储模块管理的总存储空间不支持超分时，则超分因子取值的可能范围是[0-1]；而当总存储模块管理的总存储空间支持超分时，则超分因子可能会超过100％(即，1)。
进而，当总存储模块管理的总存储空间支持超分时，可选地，预设的多个连续区间可以包括：[0-1]、(1-1.2]、(1.2-1.5]、(1.5-2]。其中，区间[0-1]对应的扩容比例为25％，区间(1-1.2]对应的扩容比例为20％，区间(1.2-1.5]对应的扩容比例为15％，区间(1.5-2]对应的扩容比例为10％。当超分因子为90％(即，0.9)时，则超分因子在多个连续的区间中所处的目标区间为[0-1]，其对应的扩容比例为25％。
S220B，将目标区间对应的扩容比例与PVC模块的存储空间的积作为PVC模块对应的扩容空间。
继续以S220A中的假设为例，并假设PVC模块的存储空间为10Gi字节，则在确定出超分因子在多个连续的区间中所处的目标区间之后，可以确定出PVC模块对应的扩容空间为10Gi×25％＝2.5Gi字节。
应理解，扩容比例是表征的是对PVC模块进行扩容的扩容幅度，扩容比例和超分因子一一对应，不同范围的超分因子对应不同大小的扩容因子。
并且，由于本申请中的参数模块可以记录预设的多个连续的区间、扩容比例、预设阈值、极大扩容值。进而，PVC管理模块在执行本申请的方法时，可以通过查询参数模块记录的数据，来获取到预设的多个连续的区间、扩容比例、预设阈值、极大扩容值。
进一步的，为了避免对PVC模块进行不合理地扩容。在图2的基础上，S230之前，请参照图4，本申请实施例所提供的方法还可以包括如下步骤：
S221，判断PVC模块对应的扩容空间是否超过极大扩容值；当PVC模块对应的扩容空间超过极大扩容值时，则执行S222；当PVC模块对应的扩容空间未超过极大扩容值时，则执行S230。
可选的，该极大扩容值可以为总存储模块管理的总存储空间的20％。例如，当总存储模块管理的总存储空间为100Gi字节时，则极大扩容值为100Gi×20％＝20Gi字节，进而，当PVC模块对应的扩容空间超过20Gi字节时，则确定PVC模块对应的扩容空间超过极大扩容值，执行S222；否则执行S230。
S222，拒绝对PVC模块进行扩容。
可选地，在拒绝对PVC模块进行扩容的同时，还可以记录该信息(PVC模块容量到达极限值)并列表以告警通知用户，告警方法不限于邮件发送、界面显示或者日志输出等方式。
应理解的是，由于当PVC模块对应的扩容空间超过极大扩容值时，则可以拒绝对PVC模块进行扩容，进而本申请还能够避免对PVC模块进行不合理地扩容。
进一步的，在本申请实施例中，可以在K8s上加载运行有多个PVC模块。进而，当K8s上加载运行有多个PVC模块时，在图2的基础上，对于如何“根据扩容空间和总存储空间中未划分的存储空间，对PVC模块进行扩容”，请参照图5，S230可以包括如下子步骤：
S230A，获取总扩容空间；总扩容空间为多个PVC模块对应的多个扩容空间的总和。
可以理解的是，获取总扩容空间的方式可以是：通过上述S200-S220，遍历多个PVC模块中的每个PVC模块，得到每个PVC模块对应的扩容空间，进而根据每个PVC模块对应的扩容空间得到多个PVC模块对应的多个扩容空间，然后将多个扩容空间的总和确定为总扩容空间，即可获取到总扩容空间。
S230B，判断总扩容空间是否大于总存储空间中未划分的存储空间；若总扩容空间大于总存储空间中未划分的存储空间，则执行S230C，若总扩容空间小于或等于总存储空间中未划分的存储空间，则执行S230D。
例如，当总扩容空间为10Gi，而总存储空间中未划分的存储空间为5Gi时，则执行S230C；当总扩容空间为10Gi，而总存储空间中未划分的存储空间为15Gi时，则执行S230D。
此外，当总存储模块管理的总存储空间支持超分时，总存储空间中未划分的存储空间还可以理解为：总存储空间的超分剩余空间(总存储空间的2倍减去已使用的空间)。
S230C，确定多个PVC模块对应的多个扩容空间之间的比例，并根据比例将未划分的存储空间划分给多个PVC模块。
例如，当有3个PVC模块需要扩容，第一PVC模块对应的扩容空间为5Gi字节，第二PVC模块对应的扩容空间为10Gi字节，第三PVC模块对应的扩容空间为15Gi字节。而未划分的存储空间为10Gi字节，则可以根据5Gi字节：10Gi字节：15Gi字节＝1:2:3的比例，将12Gi字节的未划分的存储空间划分给第一PVC模块、第二PVC模块、第三PVC模块。
其中，划分给第一PVC模块的扩容空间为12Gi字节×1/6＝2Gi字节，划分给第二PVC模块的扩容空间为12Gi字节×2/6＝4Gi字节，划分给第三PVC模块的扩容空间为12Gi字节×3/6＝6Gi字节。
S230D，根据多个PVC模块对应的多个扩容空间的大小，将未划分的存储空间划分给多个PVC模块。
例如，当有3个PVC模块需要扩容，第一PVC模块对应的扩容空间为5Gi字节，第二PVC模块对应的扩容空间为10Gi字节，第三PVC模块对应的扩容空间为15Gi字节。而未划分的存储空间为50Gi字节，则可以根据各个PVC模块对应的扩容空间的大小，将50Gi字节的未划分的存储空间划分给第一PVC模块、第二PVC模块、第三PVC模块。其中，划分给第一PVC模块的扩容空间为5Gi字节，划分给第二PVC模块的扩容空间为10Gi字节，划分给第三PVC模块的扩容空间为15Gi字节。
进一步的，当完成对每个PVC模块的扩容后，若总存储空间中已经使用的空间超过预设比例(例如，所有划分给PVC模块的存储空间的总存储空间的90％)时，则记录该信息(总存储空间即将用尽)并列表以告警通知用户，告警方法不限于邮件发送、界面显示或者日志输出等方式。
此外，对于图1所示的应用场景，本申请实施例所提供的方法中还包括：提供存储信息的相关接口，PVC扩容接口，参数模块修改接口以及告警接口，以便自动化操作之外的人工干预。
下面结合附图和可行的实施方式对上述方法实施例作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本申请并能予以实施，但所举实施方式不作为对本申请的限定，在不冲突的情况下，本申请实施方式以及实施方式中的技术特征可以相互结合。
请参照图6，为本申请实施例提供的图1所示应用环境中PVC管理模块的工作流程图，该PVC管理模块在实现本申请提供的Kubernetes中PVC模块的扩容方法的过程中，负责遍历所有的PVC模块，计算出所有PVC模块的扩容情况，并进行扩容处理，发觉异常情况并进行告警通知，此外还提供接口供人工干预。其具体可以采用以下步骤：
S1、初始化系统，进行系统加载。
S2、检查CEPH和Kube-apiserver的连接；CEPH是数据存储的基础，Kube-apiserver是k8s集群访问入口，所以必须在两者健康的基础上运行。
S3、根据预设条件判断是否触发对PVC模块的扩容；以使得对PVC模块的扩容每天自动执行一次，采用定时器设置的策略是每天凌晨2点触发。必须保证在fstrim之后进行。
S4、当触发对PVC模块的扩容时，获取CEPH信息；主要是获取StorageClass的总存储容量。
S5、获取所有的PVC模块的列表；可以通过”kubectl get pvc”获取。
S6、为每个PVC模块创建线程；在线程中对PVC模块进行查询，获取所有PVC模块申请的容量之和与StorageClass的总存储容量的比值(即，超分因子)。进而，对于如何获得所有PVC模块申请的容量之和，具体实现方式可以通过PVC模块找到对应PV，通过PV找到存储的image，再通过“df-h”筛选出image，获得PVC模块的存储空间的已使用容量和申请的容量，进而即可获取到所有PVC模块申请的容量之和。
S7、轮询每个PVC模块，直到所有的PVC模块查询完毕。
S8、对每个需要扩容的PVC模块调用扩容策略，得到每个PVC需要的实际扩容空间的大小。
S9、执行扩容；通过修改PVC模块的声明式定义中PersistentVolumeClaim.spec.resources.requests.storage的值，由k8s系统机制自动进行PVC扩容。
其中，为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，下面对图6中的S8步骤进一步展开说明，请参照图7，S8可以包括如下步骤：
S8-1、对所有PVC模块进行遍历。
S8-2、判断遍历是否完成，PVC模块的遍历未完成时，执行S8-3；否则执行S8-8。
S8-3、判断每个未遍历的PVC模块是否需要扩容；
具体的，可以获取每个未遍历的PVC模块的信息，判断PVC模块已使用值是否超过PVC模块容量的80％(即划分给PVC模块的存储空间的使用率是否超过80％)；如果超过，则判断该PVC模块需要扩容，执行S8-5；否则判断该PVC模块不需要扩容，执行S8-4。
S8-4、将不需要扩容的PVC模块的实际扩容空间设置为0。
S8-5、判断PVC模块对应的扩容空间是否超过极大扩容值，当PVC模块对应的扩容空间是否超过极大扩容值时，执行S8-6；否则执行S8-7。
具体方式可以参照上述的S221-222，在此不再赘述。
S8-6、将对应的扩容空间超过极大扩容值的PVC模块的实际扩容空间设置为0(参考S222，在此不再赘述)。
S8-7、将对应的扩容空间超过极大扩容值的PVC模块的实际扩容空间设置为扩容因子和PVC值的乘积(参考S220A-S220B，在此不再赘述)。
S8-8、统计需要扩容的总空间(参考S230A，在此不再赘述)。
S8-9、判断需要扩容的总空间是否大于StorageClass总容量的超分剩余空间，当需要扩容的总空间大于StorageClass总容量的超分剩余空间时，执行S8-10；否则执行S8-11(参考S230B，在此不再赘述)。
S8-10、每个PVC的实际扩容空间为需要扩容的空间(参考S230D，在此不再赘述)。
S8-11、按照PVC的容量大小进行比例扩容(参考S230C，在此不再赘述)。
S8-12、得到每个PVC模块所需的实际扩容空间。
需要说明的是，本实施例所提供的图7中的S8-1至S8-12，其基本原理及产生的技术效果和上述方法实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。
进一步的，在图2所示的方法实施例的基础上，本申请还提供了一种电子设备。请参照图8，为本申请实施例所提供的电子设备100的一种结构框图。该电子设备100可以包括存储器110、处理器120、总线130和通信接口140，该存储器110、处理器120和通信接口140相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条总线130或信号线实现电性连接。处理器120可以处理与数据比对有关的信息和/或数据，以执行本申请中描述的一个或多个功能。例如，处理器120可以获取划分给PVC模块的存储空间的使用率以及超分因子；所述超分因子为总存储空间的使用率，并根据上述数据进行Kubernetes中PVC模块的扩容，进而实现本申请提供的Kubernetes中PVC模块的扩容方法。
其中，存储器110可以是但不限于，随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。
处理器120可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器120可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
可以理解，图8所示的结构仅为示意，该电子设备100还可包括比图8中所示更多或者更少的组件，或者具有与图8所示不同的配置。图8中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。例如，上述的电子设备100可以是服务器、计算机、手机、平板、云平台等，因此，本申请对于电子设备100的具体类型不作限定。
为了执行上述实施例及各个可能的方式中的相应步骤，下面给出一种Kubernetes中PVC模块的扩容装置的实现方式，请参阅图9，图9示出了本申请实施例提供的Kubernetes中PVC模块的扩容装置的一种功能模块图。需要说明的是，本实施例所提供的Kubernetes中PVC模块的扩容装置300，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。该Kubernetes中PVC模块的扩容装置300可以包括：参数获取单元310、PVC扩容单元320。
可以理解的是，由于本申请实施例所提供的方法在实际应用时可以由上述图1所示应用场景中的PVC管理模块执行；而本实施例所提供的Kubernetes中PVC模块的扩容装置300，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同。因此，PVC管理模块相当于上述的PVC模块的扩容装置300，进而PVC管理模块可以由参数获取单元310、PVC扩容单元320组成。
可选地，上述模块可以软件或固件(Firmware)的形式存储于存储器中或固化于本申请提供的电子设备100的操作系统(Operating System，OS)中，并可由电子设备100中的处理器执行。同时，执行上述模块所需的数据、程序的代码等可以存储在存储器中。
参数获取单元310可以用于获取划分给PVC模块的存储空间的使用率以及超分因子；所述超分因子为总存储空间的使用率。
可以理解的是，参数获取单元310可以用于支持电子设备100执行上述S210等，和/或用于本文所描述的技术的其他过程。
PVC扩容单元320可以用于当使用率大于预设阈值时，根据超分因子确定PVC模块对应的扩容空间；扩容空间的大小与超分因子的大小成反比关系。
可以理解的是，PVC扩容单元320可以用于支持电子设备100执行上述S220等，和/或用于本文所描述的技术的其他过程，例如，S220A、S220B、S221、S222。
PVC扩容单元320可以还用于根据扩容空间和总存储空间中未划分的存储空间，对PVC模块进行扩容。
可以理解的是，PVC扩容单元320可以用于支持电子设备100执行上述S230等，和/或用于本文所描述的技术的其他过程，例如，S230A-S230D。
基于上述方法实施例，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述Kubernetes中PVC模块的扩容方法的步骤。
具体地，该存储介质可以为通用的存储介质，如移动磁盘、硬盘等，该存储介质上的计算机程序被运行时，能够执行上述Kubernetes中PVC模块的扩容方法，从而解决“目前，当PVC模块的所需容量超过已用容量时，需要操作人员对PVC模块的容量进行手动扩容。这样的操作非常繁琐且效率低下，同时，当操作人员对系统不熟时，如有操作失误，很可能会导致存储数据丢失，对业务造成严重影响”的问题，实现能够主动、高效地对PVC模块进行扩容的目的。
综上，本申请实施例提供了一种Kubernetes中PVC模块的扩容方法及相关装置，该方法包括：获取划分给PVC模块的存储空间的使用率以及超分因子；所述超分因子为总存储空间的使用率；当使用率大于预设阈值时，根据超分因子确定PVC模块对应的扩容空间；扩容空间的大小与超分因子的大小成反比关系；根据扩容空间和总存储空间中未划分的存储空间，对PVC模块进行扩容。
在本申请实施例中，由于在划分给PVC模块的存储空间的使用率大于预设阈值时，可以通过超分因子(总存储空间的使用率)确定PVC模块对应的扩容空间，进而实现对PVC模块进行主动地扩容；并且，扩容空间的大小与超分因子的大小成反比关系，因此，当总存储空间的使用率越小时，PVC模块对应的扩容空间越大，而总存储空间的使用率越大时，PVC模块对应的扩容空间越小，进而本申请能够根据总存储空间的使用率合理高效地对PVC模块进行主动地扩容。故本申请实施例具有能够主动、高效地对PVC模块进行扩容的有益效果。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种Kubernetes中PVC模块的扩容方法，其特征在于，包括：
获取划分给PVC模块的存储空间的使用率以及超分因子；所述超分因子为总存储空间的使用率；
当所述使用率大于预设阈值时，根据所述超分因子确定所述PVC模块对应的扩容空间；所述扩容空间的大小与所述超分因子的大小成反比关系；
根据所述扩容空间和所述总存储空间中未划分的存储空间，对所述PVC模块进行扩容。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预设有多个连续的区间，每个所述区间对应一个扩容比例，所述根据所述超分因子确定所述PVC模块对应的扩容空间的步骤包括：
确定所述超分因子在所述多个连续的区间中所处的目标区间；
将所述目标区间对应的扩容比例与所述PVC模块的存储空间的积作为所述PVC模块对应的扩容空间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述扩容空间和所述总存储空间中未划分的存储空间，对所述PVC模块进行扩容的步骤之前，所述方法还包括：
判断所述PVC模块对应的扩容空间是否超过极大扩容值；
当所述PVC模块对应的扩容空间超过极大扩容值时，拒绝对所述PVC模块进行扩容。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述Kubernetes上加载运行有多个PVC模块时，所述根据所述扩容空间和所述总存储空间中未划分的存储空间，对所述PVC模块进行扩容的步骤包括：
获取总扩容空间；所述总扩容空间为所述多个PVC模块对应的多个扩容空间的总和；
判断所述总扩容空间是否大于所述总存储空间中未划分的存储空间；
若所述总扩容空间大于所述总存储空间中未划分的存储空间，则确定所述多个PVC模块对应的多个扩容空间之间的比例，并根据所述比例将所述未划分的存储空间划分给所述多个PVC模块；
若所述总扩容空间小于或等于所述总存储空间中未划分的存储空间，则根据所述多个PVC模块对应的多个扩容空间的大小，将所述未划分的存储空间划分给所述多个PVC模块。
5.一种Kubernetes中PVC模块的扩容装置，其特征在于，包括：
参数获取单元，用于获取划分给PVC模块的存储空间的使用率以及超分因子；所述超分因子为总存储空间的使用率；
PVC扩容单元，用于当所述使用率大于预设阈值时，根据所述超分因子确定所述PVC模块对应的扩容空间；所述扩容空间的大小与所述超分因子的大小成反比关系；
所述PVC扩容单元，还用于根据所述扩容空间和所述总存储空间中未划分的存储空间，对所述PVC模块进行扩容。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，预设有多个连续的区间，每个所述区间对应一个扩容比例，所述PVC扩容单元，用于确定所述超分因子在所述多个连续的区间中所处的目标区间；
所述PVC扩容单元，还用于将所述目标区间对应的扩容比例与所述PVC模块的存储空间的积作为所述PVC模块对应的扩容空间。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述PVC扩容单元，还用于判断所述PVC模块对应的扩容空间是否超过极大扩容值；
所述PVC扩容单元，还用于当所述PVC模块对应的扩容空间超过极大扩容值时，拒绝对所述PVC模块进行扩容。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，当所述Kubernetes上加载运行有多个PVC模块时，所述PVC扩容单元，用于获取总扩容空间；所述总扩容空间为所述多个PVC模块对应的多个扩容空间的总和；
所述PVC扩容单元，还用于判断所述总扩容空间是否大于所述总存储空间中未划分的存储空间；
所述PVC扩容单元，还用于若所述总扩容空间大于所述总存储空间中未划分的存储空间，则确定所述多个PVC模块对应的多个扩容空间之间的比例，并根据所述比例将所述未划分的存储空间划分给所述多个PVC模块；
所述PVC扩容单元，还用于若所述总扩容空间小于或等于所述总存储空间中未划分的存储空间，则根据所述多个PVC模块对应的多个扩容空间的大小，将所述未划分的存储空间划分给所述多个PVC模块。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有机器可读指令，所述处理器用于执行所述机器可读指令，以实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。
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