CN112463168A - 一种vpp服务容器化部署方法、装置、终端及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种vpp服务容器化部署方法、装置、终端及存储介质，所述方法包括如下步骤：S1.构建基于kolla‑ansible工具的容器镜像，并将构建的容器镜像推送至OpenStack云平台的镜像仓库；S2.部署vpp服务，并设置vpp服务为neutron模块的子服务，再设置基于kolla‑ansible工具的容器镜像支持vpp服务；S3.启动OpenStack云平台的部署，为vpp服务配置冗余网卡，加载并将冗余网卡的驱动映射至vpp服务，修改vpp服务配置文件，设置vpp服务启动时，接管冗余网卡。
Description
技术领域
本发明属于OpenStack的服务部署技术领域，具体涉及一种vpp服务容器化部署方法、装置、终端及存储介质。
背景技术
OpenStack是一种开源的云计算管理平台，其主要目的是通过虚拟化技术隐藏底层物理硬件的细节，为用户提供计算、存储和网络等层面的资源隔离及资源使用限制，使得在用户层面上来看仿佛是独占一台机器一样。目前在全球范围内有大量的开发者参与其中，为OpenStack的快速发展提供了强有力的保障。OpenStask经过多年的发展，其技术已日趋成熟和稳定，在提供高可用的同时，也具有灵活的可扩展性，因此，OpenStack在各行各业得到了广泛的应用。
容器是一种新的发展速度很快的轻量资源虚拟化技术，其具有占用资源少、容易管理和部署等优点，因此OpenStack与容器的结合便成为一种首选。将OpenStack的各个模块代码做成容器镜像，部署OpenStack时只需要对各个模块的容器镜像进行编排即可，极大的提高了OpensStack部署的灵活性。
kolla-ansible是负责部署容器化的OpenStack各个服务和基础设施组件的工具,利用kolla-ansible进行OpenStack服务的配置、编排OpenStack各个服务容器的部署。利用容器的隔离性，达到OpenStack各服务容器的升级、回退，控制升级、回退的影响范围，降低OpenStack集群运维的复杂度。
vpp全称Vector Packet Processing，vpp是一种非常快速的软件转换，特别适合于高度网络密集型的应用程序。它是一个运行在DPDK之上的用户空间开关。不使用内核驱动程序从硬件获取包，而是使用直接的硬件控制来加速包的路径--更少的内核调用，有着更少的上下文切换，处理速度更快。vpp在此基础上增加了一种特殊的算法，通过分批处理多个包来确保尽可能少的周期花费在包处理上——这确保了CPU的缓存保持热，并避免了缓存丢失。
Neutron为整个OpenStack环境提供网络支持，包括二层交换，三层路由，负载均衡，防火墙和VPN等。Neutron提供了一个灵活的框架，通过配置，无论是开源还是商业软件都可以被用来实现这些功能。
VFIO是个设备驱动，它提供了安全的非特权级别的用户空间的驱动。当配置成最快速的IO性能的时候，虚拟机经常使用直接设备访问(设备配置)，从设备和宿主机的角度看，此时VM就变成一个用户空间驱动。
而目前使用OpenStack的路由转发服务存在的问题：
Neutron L3 Agent(Layer-3 Networking Extension)作为一种API扩展(通过API来创建router或者floating ip，以提供路由以及NAT的功能)，向租户提供了路由和NAT功能。
首先目前OpenStack的路由转发使用neutron-l3-agent模块提供的服务完成，neutron-l3-agent有称作Layer-3 Networking Extension，作为一种API扩展，向租户提供了路由和NAT功能；neutron-l3-agent是基于Linux内核提供路由功能的，当机群数量庞大时，性能有比较明显不足；其次，kolla-ansible不提供对vpp服务的部署支持，现场使用中如果需要使用vpp服务加速路由转发，需要先使用kolla-ansible部署OpenStack，然后再单独部署vpp服务，增大了openstack现场部署的的复杂度和难度。
此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种vpp服务容器化部署方法、装置、终端及存储介质，是非常有必要的。
发明内容
针对现有技术的上述现有OpenStack的路由转发方式性能不足，若增加vpp服务加速路由转发，增大了OpenStack现场部署的复杂度和难度的缺陷，本发明提供一种vpp服务容器化部署方法、装置、终端及存储介质，以解决上述技术问题。
第一方面，本发明提供一种vpp服务容器化部署方法，包括如下步骤：
S1.构建基于kolla-ansible工具的容器镜像，并将构建的容器镜像推送至OpenStack云平台的镜像仓库；
S2.部署vpp服务，并设置vpp服务为neutron模块的子服务，再设置基于kolla-ansible工具的容器镜像支持vpp服务；
S3.启动OpenStack云平台的部署，为vpp服务配置冗余网卡，加载并将冗余网卡的驱动映射至vpp服务，修改vpp服务配置文件，设置vpp服务启动时，接管冗余网卡。
进一步地，步骤S1具体步骤如下：
S11.选取基础镜像；
S12.基于基础镜像安装vpp服务及vpp网络服务，实现vpp服务与neutron模块的交互，生成适配kolla-ansible工具的容器镜像；
S13.将容器镜像推送至OpenStack云平台的镜像仓库。
进一步地，步骤S2具体步骤如下：
S21.在OpenStack云平台的全局控制文件中设置部署vpp服务；
S22.在OpenStack云平台的宿主机的清单文件中增加vpp服务的字段，实现单节点及多节点环境均支持vpp服务，并指定vpp服务部署的节点；
S23.在OpenStack云平台的文件模块入口文件中增加vpp服务字段，设置vpp服务为neutron模块的子服务；
S24.在OpenStack云平台的角色目录中的neutron模块的配置文件中，增加对vpp服务的设置。
进一步地，步骤S3具体步骤如下：
S31.启动OpenStack云平台的部署；
S32.判断是否部署vpp服务；
若是，进入步骤S33；
若否，进入步骤S38；
S33.判断是否存在冗余网卡；
若是，进入步骤S34；
若否，进入步骤S38；
S34.设置OpenStack云平台的宿主机加载冗余网卡的vfio驱动，并将冗余网卡的vfio驱动映射至vpp服务；
S35.修改网卡配置文件，关掉冗余网卡；
S36.在vpp服务配置文件添加冗余网卡的PCI号及名称；
S37.vpp服务启动，接管冗余网卡，代替neutron-l3-agent服务实现路由，结束；
S38.部署neutron-l3-agent服务。
第二方面，本发明提供一种vpp服务容器化部署装置，包括：
容器镜像构建模块，用于构建基于kolla-ansible工具的容器镜像，并将构建的容器镜像推送至OpenStack云平台的镜像仓库；
vpp服务部署模块，用于部署vpp服务，并设置vpp服务为neutron模块的子服务，再设置基于kolla-ansible工具的容器镜像支持vpp服务；
vpp服务启动模块，用于启动OpenStack云平台的部署，为vpp服务配置冗余网卡，加载并将冗余网卡的驱动映射至vpp服务，修改vpp服务配置文件，设置vpp服务启动时，接管冗余网卡。
进一步地，容器镜像构建模块包括：
基础镜像选取单元，用于选取基础镜像；
vpp服务安装单元，用于基于基础镜像安装vpp服务及vpp网络服务，实现vpp服务与neutron模块的交互，生成适配kolla-ansible工具的容器镜像；
容器镜像推送单，用于将容器镜像推送至OpenStack云平台的镜像仓库。
进一步地，vpp服务部署模块包括：
全局文件设置单元，用于在OpenStack云平台的全局控制文件中设置部署vpp服务；
部署节点指定单元，用于在OpenStack云平台的宿主机的清单文件中增加vpp服务的字段，实现单节点及多节点环境均支持vpp服务，并指定vpp服务部署的节点；
neutron模块子服务设置单元，用于在OpenStack云平台的文件模块入口文件中增加vpp服务字段，设置vpp服务为neutron模块的子服务；
角色目录设置单元，用于在OpenStack云平台的角色目录中的neutron模块的配置文件中，增加对vpp服务的设置。
进一步地，vpp服务启动模块包括：
OpenStack云平台部署启动单元，用于启动OpenStack云平台的部署；
vpp服务部署判断单元，用于判断是否部署vpp服务；
冗余网卡存在判断单元，用于在vpp服务部署时，判断是否存在冗余网卡；
网卡驱动映射单元，用于存在冗余网卡时，设置OpenStack云平台的宿主机加载冗余网卡的vfio驱动，并将冗余网卡的vfio驱动映射至vpp服务；
网卡配置文件修改单元，用于修改网卡配置文件，关掉冗余网卡；
vpp服务配置文件修改单元，用于在vpp服务配置文件添加冗余网卡的PCI号及名称；
vpp服务启动单元，用于设置vpp服务启动，接管冗余网卡，代替neutron-l3-agent服务实现路由；
neutron-l3-agent服务部署单元，用于未部署vpp服务或者没有冗余网卡时，部署neutron-l3-agent服务。
第三方面，提供一种终端，包括：
处理器、存储器，其中，
该存储器用于存储计算机程序，
该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序，使得终端执行上述第一方面的方法。
第四方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的方法。
本发明的有益效果在于，
本发明提供的vpp服务容器化部署方法、装置、终端及存储介质，实现了基于kolla-ansible的vpp服务容器化部署，在生产环境中可以根据实际需求控制vpp服务是否进行部署；同时，在vpp服务部署的过程中增加了网卡检测，vfio驱动加载，vfio驱动映射，vpp配置文件填充的自动化操作，减少了现场操作的复杂度。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
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，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明的方法流程示意图一；
图2是本发明的方法流程示意图二；
图3为本发明的系统示意图；
图中，1-容器镜像构建模块；1.1-基础镜像选取单元；1.2-vpp服务安装单元；1.3-容器镜像推送单元；2-vpp服务部署模块；2.1-全局文件设置单元；2.2-部署节点指定单元；2.3-neutron模块子服务设置单元；2.4-角色目录设置单元；3-vpp服务启动模块；3.1-OpenStack云平台部署启动单元；3.2-vpp服务部署判断单元；3.3-冗余网卡存在判断单元；3.4-网卡驱动映射单元；3.5-网卡配置文件修改单元；3.6-vpp服务配置文件修改单元；3.7-vpp服务启动单元；3.8-neutron-l3-agent服务部署单元。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1所示，本发明提供一种vpp服务容器化部署方法，包括如下步骤：
S1.构建基于kolla-ansible工具的容器镜像，并将构建的容器镜像推送至OpenStack云平台的镜像仓库；
S2.部署vpp服务，并设置vpp服务为neutron模块的子服务，再设置基于kolla-ansible工具的容器镜像支持vpp服务；
S3.启动OpenStack云平台的部署，为vpp服务配置冗余网卡，加载并将冗余网卡的驱动映射至vpp服务，修改vpp服务配置文件，设置vpp服务启动时，接管冗余网卡。
实施例2：
如图2所示，本发明提供一种vpp服务容器化部署方法，包括如下步骤：
S1.构建基于kolla-ansible工具的容器镜像，并将构建的容器镜像推送至OpenStack云平台的镜像仓库；具体步骤如下：
S11.选取基础镜像；
S12.基于基础镜像安装vpp服务及vpp网络服务，实现vpp服务与neutron模块的交互，生成适配kolla-ansible工具的容器镜像；
S13.将容器镜像推送至OpenStack云平台的镜像仓库；
S2.部署vpp服务，并设置vpp服务为neutron模块的子服务，再设置基于kolla-ansible工具的容器镜像支持vpp服务；具体步骤如下：
S21.在OpenStack云平台的全局控制文件中设置部署vpp服务；
S22.在OpenStack云平台的宿主机的清单文件中增加vpp服务的字段，实现单节点及多节点环境均支持vpp服务，并指定vpp服务部署的节点；
S23.在OpenStack云平台的文件模块入口文件中增加vpp服务字段，设置vpp服务为neutron模块的子服务；
S24.在OpenStack云平台的角色目录中的neutron模块的配置文件中，增加对vpp服务的设置；
S3.启动OpenStack云平台的部署，为vpp服务配置冗余网卡，加载并将冗余网卡的驱动映射至vpp服务，修改vpp服务配置文件，设置vpp服务启动时，接管冗余网卡；具体步骤如下：
S31.启动OpenStack云平台的部署；
S32.判断是否部署vpp服务；
若是，进入步骤S33；
若否，进入步骤S38；
S33.判断是否存在冗余网卡；
若是，进入步骤S34；
若否，进入步骤S38；
S34.设置OpenStack云平台的宿主机加载冗余网卡的vfio驱动，并将冗余网卡的vfio驱动映射至vpp服务；
S35.修改网卡配置文件，关掉冗余网卡；
S36.在vpp服务配置文件添加冗余网卡的PCI号及名称；
S37.vpp服务启动，接管冗余网卡，代替neutron-l3-agent服务实现路由，结束；
S38.部署neutron-l3-agent服务。
实施例3：
如图3所示，本发明提供一种vpp服务容器化部署装置，包括：
容器镜像构建模块1，用于构建基于kolla-ansible工具的容器镜像，并将构建的容器镜像推送至OpenStack云平台的镜像仓库；容器镜像构建模块1包括：
基础镜像选取单元1.1，用于选取基础镜像；
vpp服务安装单元1.2，用于基于基础镜像安装vpp服务及vpp网络服务，实现vpp服务与neutron模块的交互，生成适配kolla-ansible工具的容器镜像；
容器镜像推送单元1.3，用于将容器镜像推送至OpenStack云平台的镜像仓库；
vpp服务部署模块2，用于部署vpp服务，并设置vpp服务为neutron模块的子服务，再设置基于kolla-ansible工具的容器镜像支持vpp服务；vpp服务部署模块2包括：
全局文件设置单元2.1，用于在OpenStack云平台的全局控制文件中设置部署vpp服务；
部署节点指定单元2.2，用于在OpenStack云平台的宿主机的清单文件中增加vpp服务的字段，实现单节点及多节点环境均支持vpp服务，并指定vpp服务部署的节点；
neutron模块子服务设置单元2.3，用于在OpenStack云平台的文件模块入口文件中增加vpp服务字段，设置vpp服务为neutron模块的子服务；
角色目录设置单元2.4，用于在OpenStack云平台的角色目录中的neutron模块的配置文件中，增加对vpp服务的设置；
vpp服务启动模块3，用于启动OpenStack云平台的部署，为vpp服务配置冗余网卡，加载并将冗余网卡的驱动映射至vpp服务，修改vpp服务配置文件，设置vpp服务启动时，接管冗余网卡；vpp服务启动模块3包括：
OpenStack云平台部署启动单元3.1，用于启动OpenStack云平台的部署；
vpp服务部署判断单元3.2，用于判断是否部署vpp服务；
冗余网卡存在判断单元3.3，用于在vpp服务部署时，判断是否存在冗余网卡；
网卡驱动映射单元3.4，用于存在冗余网卡时，设置OpenStack云平台的宿主机加载冗余网卡的vfio驱动，并将冗余网卡的vfio驱动映射至vpp服务；
网卡配置文件修改单元3.5，用于修改网卡配置文件，关掉冗余网卡；
vpp服务配置文件修改单元3.6，用于在vpp服务配置文件添加冗余网卡的PCI号及名称；
vpp服务启动单元3.7，用于设置vpp服务启动，接管冗余网卡，代替neutron-l3-agent服务实现路由；
neutron-l3-agent服务部署单元3.8，用于未部署vpp服务或者没有冗余网卡时，部署neutron-l3-agent服务。
实施例4：
本发明提供一种终端，
处理器、存储器，其中，
该存储器用于存储计算机程序，该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序，使得终端执行上述实施例1或实施例2所述的方法。
实施例5：
本发明提供一种存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例1或实施例2所述的方法。
本发明通过修改kolla-ansible中的全局控制文件globals.yml、主机清单文件multinode和all-in-one、模块入口文件site.yml以及在角色目录roles下增加vpp容器的启动配置，实现kolla-ansible对vpp服务的容器化部署支持；另外，增加了相应的网卡检测、vfio驱动加载及网卡状态处理流程，映射了vpp服务的配置文件，实现vpp服务在openstack的路由转发功能。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种vpp服务容器化部署方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.构建基于kolla-ansible工具的容器镜像，并将构建的容器镜像推送至OpenStack云平台的镜像仓库；
S2.部署vpp服务，并设置vpp服务为neutron模块的子服务，再设置基于kolla-ansible工具的容器镜像支持vpp服务；
S3.启动OpenStack云平台的部署，为vpp服务配置冗余网卡，加载并将冗余网卡的驱动映射至vpp服务，修改vpp服务配置文件，设置vpp服务启动时，接管冗余网卡。
2.如权利要求1所述的vpp服务容器化部署方法，其特征在于，步骤S1具体步骤如下：
S11.选取基础镜像；
S12.基于基础镜像安装vpp服务及vpp网络服务，实现vpp服务与neutron模块的交互，生成适配kolla-ansible工具的容器镜像；
S13.将容器镜像推送至OpenStack云平台的镜像仓库。
3.如权利要求1所述的vpp服务容器化部署方法，其特征在于，步骤S2具体步骤如下：
S21.在OpenStack云平台的全局控制文件中设置部署vpp服务；
S22.在OpenStack云平台的宿主机的清单文件中增加vpp服务的字段，实现单节点及多节点环境均支持vpp服务，并指定vpp服务部署的节点；
S23.在OpenStack云平台的文件模块入口文件中增加vpp服务字段，设置vpp服务为neutron模块的子服务；
S24.在OpenStack云平台的角色目录中的neutron模块的配置文件中，增加对vpp服务的设置。
4.如权利要求1所述的vpp服务容器化部署方法，其特征在于，步骤S3具体步骤如下：
S31.启动OpenStack云平台的部署；
S32.判断是否部署vpp服务；
若是，进入步骤S33；
若否，进入步骤S38；
S33.判断是否存在冗余网卡；
若是，进入步骤S34；
若否，进入步骤S38；
S34.设置OpenStack云平台的宿主机加载冗余网卡的vfio驱动，并将冗余网卡的vfio驱动映射至vpp服务；
S35.修改网卡配置文件，关掉冗余网卡；
S36.在vpp服务配置文件添加冗余网卡的PCI号及名称；
S37.vpp服务启动，接管冗余网卡，代替neutron-l3-agent服务实现路由，结束；
S38.部署neutron-l3-agent服务。
5.一种vpp服务容器化部署装置，其特征在于，包括：
容器镜像构建模块(1)，用于构建基于kolla-ansible工具的容器镜像，并将构建的容器镜像推送至OpenStack云平台的镜像仓库；
vpp服务部署模块(2)，用于部署vpp服务，并设置vpp服务为neutron模块的子服务，再设置基于kolla-ansible工具的容器镜像支持vpp服务；
vpp服务启动模块(3)，用于启动OpenStack云平台的部署，为vpp服务配置冗余网卡，加载并将冗余网卡的驱动映射至vpp服务，修改vpp服务配置文件，设置vpp服务启动时，接管冗余网卡。
6.如权利要求5所述的vpp服务容器化部署装置，其特征在于，容器镜像构建模块(1)包括：
基础镜像选取单元(1.1)，用于选取基础镜像；
vpp服务安装单元(1.2)，用于基于基础镜像安装vpp服务及vpp网络服务，实现vpp服务与neutron模块的交互，生成适配kolla-ansible工具的容器镜像；
容器镜像推送单元(1.3)，用于将容器镜像推送至OpenStack云平台的镜像仓库。
7.如权利要求5所述的vpp服务容器化部署装置，其特征在于，)包括：
全局文件设置单元(2.1)，用于在OpenStack云平台的全局控制文件中设置部署vpp服务；
部署节点指定单元(2.2)，用于在OpenStack云平台的宿主机的清单文件中增加vpp服务的字段，实现单节点及多节点环境均支持vpp服务，并指定vpp服务部署的节点；
neutron模块子服务设置单元(2.3)，用于在OpenStack云平台的文件模块入口文件中增加vpp服务字段，设置vpp服务为neutron模块的子服务；
角色目录设置单元(2.4)，用于在OpenStack云平台的角色目录中的neutron模块的配置文件中，增加对vpp服务的设置。
8.如权利要求5所述的vpp服务容器化部署装置，其特征在于，vpp服务启动模块(3)包括：
OpenStack云平台部署启动单元(3.1)，用于启动OpenStack云平台的部署；
vpp服务部署判断单元(3.2)，用于判断是否部署vpp服务；
冗余网卡存在判断单元(3.3)，用于在vpp服务部署时，判断是否存在冗余网卡；
网卡驱动映射单元(3.4)，用于存在冗余网卡时，设置OpenStack云平台的宿主机加载冗余网卡的vfio驱动，并将冗余网卡的vfio驱动映射至vpp服务；
网卡配置文件修改单元(3.5)，用于修改网卡配置文件，关掉冗余网卡；
vpp服务配置文件修改单元(3.6)，用于在vpp服务配置文件添加冗余网卡的PCI号及名称；
vpp服务启动单元(3.7)，用于设置vpp服务启动，接管冗余网卡，代替neutron-l3-agent服务实现路由；
neutron-l3-agent服务部署单元(3.8)，用于未部署vpp服务或者没有冗余网卡时，部署neutron-l3-agent服务。
9.一种终端，其特征在于，
处理器、存储器，其中，
该存储器用于存储计算机程序，该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序，使得终端执行上述权利要求1-4任一项所述的方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述权利要求1-4任一项所述的方法。
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