CN112153126A - 一种针对k8s集群的部署和节点管理方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种针对K8S集群的部署和节点管理方法和系统，方法包括：部署K8S的主节点，并搭建镜像私有仓库和软件私有仓库；通过主节点的图形界面展示节点信息，接收添加或移除节点的管理任务，并进一步展示管理任务的进度信息；将管理任务提交到消息队列；监听消息队列以获得并基于镜像私有仓库和软件私有仓库而异步执行管理任务；响应于执行管理任务而实时记录节点的处理状态。本发明能够快速部署K8S集群和扩容缩容，并兼容可视化管理，提高便利性。

Description

一种针对K8S集群的部署和节点管理方法和系统
技术领域
本发明涉及K8S领域，更具体地，特别是指一种针对K8S集群的部署和节点管理方法和系统。
背景技术
已经进入到容器化时代的当前社会，容器可以做到比虚拟机更加轻量级，启动速度也更快，可移植性也更好。Docker(容器)可以让开发者打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级、可移植的容器中，然后发布到任何流行的Linux机器上，也可以实现虚拟化。管理大量容器也带来了新的挑战，因此具有简化应用部署的K8S(Kubernetes)应运而生。K8S作为一种全新的基于容器技术的分布式架构解决方案，具有完备的集群管理能力，提供了一个可弹性运行分布式系统的框架，可以给用户提供服务发现和负载均衡、存储编排、自动部署和回滚、自我修复、秘钥与配置管理等一系列的功能，俨然已成为了市场上容器编排的事实标准。但是K8S集群的部署流程繁琐，并且本身不具有可视化管理界面，导致部署困难。
针对现有技术中K8S集群部署流程繁琐、无法可视化管理的问题，目前尚无有效的解决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种针对K8S集群的部署和节点管理方法和系统，能够快速部署K8S集群和扩容缩容，并兼容可视化管理，提高便利性。
基于上述目的，本发明实施例的第一方面提供了一种针对K8S集群的部署和节点管理方法，包括执行以下步骤：
部署K8S的主节点，并搭建镜像私有仓库和软件私有仓库；
通过主节点的图形界面展示节点信息，接收添加或移除节点的管理任务，并进一步展示管理任务的进度信息；
将管理任务提交到消息队列；
监听消息队列以获得并基于镜像私有仓库和软件私有仓库而异步执行管理任务；
响应于执行管理任务而实时记录节点的处理状态。
在一些实施方式中，方法还包括：在部署K8S的主节点的同时，还配置Linux基础环境、部署容器、并导入数据。
在一些实施方式中，管理任务为添加节点，异步执行管理任务包括：
关闭节点的防火墙；
关闭节点的数据交换分区；
禁用Linux基础环境中的seLinux组件；
基于网络时间协议同步节点的时间；
提供部署节点使用的软件源；
基于软件源安装容器；
基于软件源安装集群工具；
基于集群工具将节点加入K8S集群。
在一些实施方式中，集群工具包括初始化集群节点的Kubeadm、和在集群节点上启动部署单元和容器的Kubelet。
在一些实施方式中，管理任务为移除节点，异步执行管理任务包括：
重置已安装的集群工具；
从集群中移除节点。
在一些实施方式中，集群工具包括在集群节点上启动部署单元和容器的Kubelet。
在一些实施方式中，实时记录节点的处理状态包括：实时更新节点在每一步骤的处理状态并写入远程字典服务中，其中处理状态为以下之一：未安装、安装中、成功、失败。
在一些实施方式中，方法还包括：响应于节点在每一步骤的处理状态均已更新为成功，而将节点信息写入数据库中；通过主节点的图形界面展示数据库中的管理任务的处理结果。
基于上述目的，本发明实施例的第二方面提供了一种针对K8S集群的部署和节点管理系统，包括：
初始化装置，配置为部署K8S的主节点，并搭建镜像私有仓库和软件私有仓库；
图形界面装置，配置为通过主节点的图形界面展示节点信息，接收添加或移除节点的管理任务，并进一步展示管理任务的进度信息；
消息队列装置，配置为将管理任务提交到消息队列；
节点管理装置，配置为监听消息队列以获得并基于镜像私有仓库和软件私有仓库而异步执行管理任务；
节点状态管理装置，配置为响应于执行管理任务而实时记录节点的处理状态。
在一些实施方式中，管理任务为添加节点，节点管理装置还配置为：
关闭节点的防火墙；
关闭节点的数据交换分区；
禁用Linux基础环境中的seLinux组件；
基于网络时间协议同步节点的时间；
提供部署节点使用的软件源；
基于软件源安装容器；
基于软件源安装集群工具；
基于集群工具将节点加入K8S集群。
本发明具有以下有益技术效果：本发明实施例提供的针对K8S集群的部署和节点管理方法和系统，通过部署K8S的主节点，并搭建镜像私有仓库和软件私有仓库；通过主节点的图形界面展示节点信息，接收添加或移除节点的管理任务，并进一步展示管理任务的进度信息；将管理任务提交到消息队列；监听消息队列以获得并基于镜像私有仓库和软件私有仓库而异步执行管理任务；响应于执行管理任务而实时记录节点的处理状态的技术方案，能够快速部署K8S集群和扩容缩容，并兼容可视化管理，提高便利性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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为本发明提供的针对K8S集群的部署和节点管理方法的流程示意图；
图2为本发明提供的针对K8S集群的部署和节点管理方法的结构示意图。
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明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种能够快速部署K8S集群和扩容缩容，并兼容可视化管理的针对K8S集群的部署和节点管理方法的一个实施例。图1示出的是本发明提供的针对K8S集群的部署和节点管理方法的流程示意图。
所述的针对K8S集群的部署和节点管理方法，如图1所示，包括执行以下步骤：
步骤S101：部署K8S的主节点，并搭建镜像私有仓库和软件私有仓库；
步骤S103：通过主节点的图形界面展示节点信息，接收添加或移除节点的管理任务，并进一步展示管理任务的进度信息；
步骤S105：将管理任务提交到消息队列；
步骤S107：监听消息队列以获得并基于镜像私有仓库和软件私有仓库而异步执行管理任务；
步骤S109：响应于执行管理任务而实时记录节点的处理状态。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
在一些实施方式中，方法还包括：在部署K8S的主节点的同时，还配置Linux基础环境、部署容器、并导入数据。
在一些实施方式中，管理任务为添加节点，异步执行管理任务包括：
关闭节点的防火墙；
关闭节点的数据交换分区；
禁用Linux基础环境中的seLinux组件；
基于网络时间协议同步节点的时间；
提供部署节点使用的软件源；
基于软件源安装容器；
基于软件源安装集群工具；
基于集群工具将节点加入K8S集群。
在一些实施方式中，集群工具包括初始化集群节点的Kubeadm、和在集群节点上启动部署单元和容器的Kubelet。
在一些实施方式中，管理任务为移除节点，异步执行管理任务包括：
重置已安装的集群工具；
从集群中移除节点。
在一些实施方式中，集群工具包括在集群节点上启动部署单元和容器的Kubelet。
在一些实施方式中，实时记录节点的处理状态包括：实时更新节点在每一步骤的处理状态并写入远程字典服务中，其中处理状态为以下之一：未安装、安装中、成功、失败。
在一些实施方式中，方法还包括：响应于节点在每一步骤的处理状态均已更新为成功，而将节点信息写入数据库中；通过主节点的图形界面展示数据库中的管理任务的处理结果。
为更清晰的说明本发明的具体实施过程，下面以图2所示的具体实施例来进一步阐述本发明的具体实施方式如下：
1)K8S集群初始化装置独立于其他几个装置，通过执行该装置完成集群初始化操作，主要包括以下四个模块：
a)Linux环境基础配置模块；
b)Docker部署模块；
c)私有仓库搭建与数据导入模块；
d)K8S主节点初始化模块。
K8S集群初始化装置运行结束，此时K8S集群已经创建完毕，只是集群中只有一个Master(主)节点，后续节点管理将交由其他装置配合完成；
2)UI装置主要负责与用户进行交互，用户可在节点查看当前集群节点信息，也可以提交批量添加节点和移除节点任务消息到消息队列装置，提交任务后可以查看任务进度状态；
3)消息队列装置监听到添加或者移除队列中有UI装置提交的任务时，异步调用K8S集群节点管理装置执行添加或者移除节点流程；
4)K8S集群节点管理装置在处理过程中会实时调用K8S集群节点状态管理装置，用于实时更新处理结果状态；
5)K8S集群节点状态管理装置接收到修改状态命令后，就会实时更新当前步骤的处理状态到Redis(远程字典服务)中，每一个步骤都定义了四种状态：
a)uninstall：初始状态(未安装)
b)installing：安装中
c)success：执行成功
d)failed：执行失败
所有的步骤都执行成功后，将节点信息写入到MySQL数据库中；
6)通过查询数据库获取添加、移除节点处理结果并在UI界面展示。
从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的针对K8S集群的部署和节点管理方法，通过部署K8S的主节点，并搭建镜像私有仓库和软件私有仓库；通过主节点的图形界面展示节点信息，接收添加或移除节点的管理任务，并进一步展示管理任务的进度信息；将管理任务提交到消息队列；监听消息队列以获得并基于镜像私有仓库和软件私有仓库而异步执行管理任务；响应于执行管理任务而实时记录节点的处理状态的技术方案，能够快速部署K8S集群和扩容缩容，并兼容可视化管理，提高便利性。
需要特别指出的是，上述针对K8S集群的部署和节点管理方法的各个实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于针对K8S集群的部署和节点管理方法也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。
基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种能够快速部署K8S集群和扩容缩容，并兼容可视化管理的针对K8S集群的部署和节点管理系统的一个实施例。所述的针对K8S集群的部署和节点管理系统包括：
初始化装置，配置为部署K8S的主节点，并搭建镜像私有仓库和软件私有仓库；
图形界面装置，配置为通过主节点的图形界面展示节点信息，接收添加或移除节点的管理任务，并进一步展示管理任务的进度信息；
消息队列装置，配置为将管理任务提交到消息队列；
节点管理装置，配置为监听消息队列以获得并基于镜像私有仓库和软件私有仓库而异步执行管理任务；
节点状态管理装置，配置为响应于执行管理任务而实时记录节点的处理状态。
在一些实施方式中，管理任务为添加节点，节点管理装置还配置为：
关闭节点的防火墙；
关闭节点的数据交换分区；
禁用Linux基础环境中的seLinux组件；
基于网络时间协议同步节点的时间；
提供部署节点使用的软件源；
基于软件源安装容器；
基于软件源安装集群工具；
基于集群工具将节点加入K8S集群。
本发明包括K8S集群初始化装置、消息队列装置、UI装置、K8S集群节点管理装置和K8S集群节点状态管理装置。K8S集群初始化装置主要负责K8S Master节点的部署，镜像私有仓库搭建和软件私有仓库的搭建等；UI装置主要负责与用户进行交互，通过页面展示供用户查看、管理集群节点，同时可以查看集群扩缩容时的进度信息；消息队列装置主要用于解耦和异步执行任务，UI装置提交到任务消息到消息队列，K8S集群节点管理装置监听消息队列，异步处理消息；K8S集群节点管理装置主要负责处理节点流程，包括批量添加节点到集群和从集群批量移除节点；K8S集群节点状态管理装置主要负责记录添加、移除节点过程中的每一步状态。
从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的针对K8S集群的部署和节点管理系统，通过部署K8S的主节点，并搭建镜像私有仓库和软件私有仓库；通过主节点的图形界面展示节点信息，接收添加或移除节点的管理任务，并进一步展示管理任务的进度信息；将管理任务提交到消息队列；监听消息队列以获得并基于镜像私有仓库和软件私有仓库而异步执行管理任务；响应于执行管理任务而实时记录节点的处理状态的技术方案，能够快速部署K8S集群和扩容缩容，并兼容可视化管理，提高便利性。
需要特别指出的是，上述针对K8S集群的部署和节点管理系统的实施例采用了所述针对K8S集群的部署和节点管理方法的实施例来具体说明各模块的工作过程，本领域技术人员能够很容易想到，将这些模块应用到所述针对K8S集群的部署和节点管理方法的其他实施例中。当然，由于所述针对K8S集群的部署和节点管理方法实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于所述针对K8S集群的部署和节点管理系统也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。
以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种针对K8S集群的部署和节点管理方法，其特征在于，包括执行以下步骤：
部署K8S的主节点，并搭建镜像私有仓库和软件私有仓库；
通过所述主节点的图形界面展示节点信息，接收添加或移除节点的管理任务，并进一步展示所述管理任务的进度信息；
将所述管理任务提交到消息队列；
监听所述消息队列以获得并基于所述镜像私有仓库和所述软件私有仓库而异步执行所述管理任务；
响应于执行所述管理任务而实时记录节点的处理状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在部署K8S的所述主节点的同时，还配置Linux基础环境、部署容器、并导入数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管理任务为添加节点，异步执行所述管理任务包括：
关闭节点的防火墙；
关闭节点的数据交换分区；
禁用Linux基础环境中的seLinux组件；
基于网络时间协议同步节点的时间；
提供部署节点使用的软件源；
基于所述软件源安装容器；
基于所述软件源安装集群工具；
基于所述集群工具将节点加入K8S集群。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述集群工具包括初始化集群节点的Kubeadm、和在集群节点上启动部署单元和容器的Kubelet。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管理任务为移除节点，异步执行所述管理任务包括：
重置已安装的集群工具；
从集群中移除节点。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述集群工具包括在集群节点上启动部署单元和容器的Kubelet。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，实时记录节点的处理状态包括：实时更新节点在每一步骤的处理状态并写入远程字典服务中，其中所述处理状态为以下之一：未安装、安装中、成功、失败。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：响应于节点在每一步骤的处理状态均已更新为成功，而将节点信息写入数据库中；通过所述主节点的图形界面展示所述数据库中的所述管理任务的处理结果。
9.一种针对K8S集群的部署和节点管理系统，其特征在于，包括：
初始化装置，配置为部署K8S的主节点，并搭建镜像私有仓库和软件私有仓库；
图形界面装置，配置为通过所述主节点的图形界面展示节点信息，接收添加或移除节点的管理任务，并进一步展示所述管理任务的进度信息；
消息队列装置，配置为将所述管理任务提交到消息队列；
节点管理装置，配置为监听所述消息队列以获得并基于所述镜像私有仓库和所述软件私有仓库而异步执行所述管理任务；
节点状态管理装置，配置为响应于执行所述管理任务而实时记录节点的处理状态。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述管理任务为添加节点，所述节点管理装置还配置为：
关闭节点的防火墙；
关闭节点的数据交换分区；
禁用Linux基础环境中的seLinux组件；
基于网络时间协议同步节点的时间；
提供部署节点使用的软件源；
基于所述软件源安装容器；
基于所述软件源安装集群工具；
基于所述集群工具将节点加入K8S集群。
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