CN112953739B - 基于k8s平台纳管sdn的方法、系统以及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种基于K8S平台纳管SDN的方法、系统以及存储介质，其中的方法包括：主插件模块监听K8S平台的K8S API事件，将K8S API事件转换为SDN Hub模型的SDN Hub事件；主插件模块调用SDN Hub模块，向SDN Hub模块发送SDN Hub事件；SDN Hub模块基于SDN Hub事件调用相应的SDN插件模块，用以对SDN网络进行控制处理。本公开的方法、系统以及存储介质，解决了K8S平台仅能接入单厂商SDN的问题，具备纳管多厂商SDN的能力，通过SDN Hub作为K8S的网络编排组件，实现异构SDN统一接入和编排。

Description

基于K8S平台纳管SDN的方法、系统以及存储介质
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于K8S平台纳管SDN的方法、系统以及存储介质。
背景技术
Kubernetes(K8S)是一个用于容器集群的自动化部署、扩容以及运维的开源平台，通过Kubernetes可以快速有效地响应用户需求，快速而有预期地部署用户应用，极速地扩展用户应用，无缝对接新的用户应用功能，节省资源，优化硬件资源的使用，Kubernetes(K8S)为容器编排管理提供了完整的开源方案。SDN(Software Defined Network，软件定义网络)是一种网络创新架构，是网络虚拟化的一种实现方式。其核心技术OpenFlow通过将网络设备的控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制，使网络作为管道变得更加智能，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。目前，K8S接入SDN方案存在以下问题：K8S平台集成SDN需逐厂商进行适配，且K8S网络业务与厂商SDN网络模型紧耦合；K8S平台仅支持接入单厂商SDN，不具备纳管多厂商SDN的能力。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种基于K8S平台纳管SDN的方法、系统以及存储介质。
根据本公开的一个方面，提供一种基于K8S平台纳管SDN的方法，包括：主插件模块监听K8S平台的K8S API事件，将所述K8S API事件转换为SDN Hub模型的SDN Hub事件；所述主插件模块调用SDN Hub模块，向所述SDN Hub模块发送所述SDN Hub事件；其中，所述SDNHub模块作为SDN网络编排器；所述SDN Hub模块基于所述SDN Hub事件调用相应的SDN插件模块，用以对SDN网络进行相应地控制处理。
可选地，所述SDN Hub模块基于所述SDN Hub事件调用相应的SDN插件模块，用以对SDN网络进行相应地控制处理包括：所述SDN Hub模块预先设置所述K8S平台与所述SDN插件模块、以及所述SDN插件模块与SDN控制器的映射关系；所述SDN Hub模块基于所述映射关系调用与所述SDN Hub事件对应的所述SDN插件模块；所述SDN Hub模块基于所述映射关系确定与所述SDN插件模块相对应的所述SDN控制器；所述SDN Hub模块向所述SDN插件模块发送与所述SDN Hub事件相对应的控制指令；其中，所述控制指令中携带有所述SDN控制器ID。
可选地，所述SDN插件模块接收所述控制指令，获取所述控制指令中的所述SDN控制器ID；所述SDN插件模块将所述控制指令转换为SDN控制命令，将所述SDN控制命令发送给与所述SDN控制器ID相对应的SDN控制器。
可选地，所述SDN控制命令包括：创建SDN网络对象命令；所述方法还包括：所述SDN控制器根据所述SDN控制命令，控制相对应的SDN工作节点生成相应的SDN网络对象，并向相对应的所述SDN插件模块返回处理结果；所述SDN Hub模块将所述处理结果发送给所述主插件模块，所述主插件模块基于所述处理结果生成K8S API事件响应并发送给所述K8S平台。
可选地，所述主插件模块基于所述处理结果在所述K8S API事件响应中设置annotation标记，用以使所述K8S平台注解相应的K8S资源。
可选地，所述SDN工作节点内设有CNI插件模块，所述CNI插件模块在所述K8S API事件中获取注解信息，完成K8S Pod网卡创建以及网络配置；所述CNI插件模块将所述K8SPod网卡绑定到SDN NVE。
根据本公开的另一方面，提供一种基于K8S平台纳管SDN的系统，包括：主插件模块、SDN Hub模块和SDN插件模块；所述主插件模块，用于监听K8S平台的K8S API事件，将所述K8S API事件转换为SDN Hub模型的SDN Hub事件；调用SDN Hub模块，向所述SDN Hub模块发送所述SDN Hub事件；其中，所述SDN Hub模块作为SDN网络编排器；所述SDN Hub模块，用于基于所述SDN Hub事件调用相应的SDN插件模块，用以对SDN网络进行相应地控制处理。
可选地，所述SDN Hub模块，用于预先设置所述K8S平台与所述SDN插件模块、以及所述SDN插件模块与SDN控制器的映射关系；基于所述映射关系调用与所述SDN Hub事件对应的SDN插件模块，基于所述映射关系确定与所述SDN插件模块相对应的SDN控制器，向所述SDN插件模块发送与所述SDN Hub事件相对应的控制指令；其中，所述控制指令中携带有所述SDN控制器ID。
可选地，所述SDN插件模块，用于接收所述控制指令，获取所述控制指令中的SDN控制器ID；将所述控制指令转换为SDN控制命令，将所述SDN控制命令发送给与所述SDN控制器ID相对应的SDN控制器。
可选地，所述SDN控制命令包括：创建SDN网络对象命令；所述SDN控制器，用于根据所述SDN控制命令，控制相对应的SDN工作节点生成相应的SDN网络对象，并向相对应的所述SDN插件模块返回处理结果；所述SDN Hub模块，用于将所述处理结果发送给所述主插件模块，以使所述主插件模块基于所述处理结果生成K8S API事件响应并发送给所述K8S平台。
可选地，所述主插件模块，用于基于所述处理结果在所述K8S API事件响应中设置annotation标记，用以使所述K8S平台注解相应的K8S资源。
可选地，还包括：所述SDN工作节点内设的CNI插件模块；所述CNI插件模块，用于在所述K8S API事件中获取注解信息，完成K8S Pod网卡创建以及网络配置；将所述K8S Pod网卡绑定到SDN NVE。
根据本公开的又一方面，提供一种基于K8S平台纳管SDN的系统，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如上所述的方法。
根据本公开的再一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行如上所述的方法。
本公开的基于K8S平台纳管SDN的方法、系统以及存储介质，通过主插件模块以及CNI插件模块实现SDN与K8S的集成，解决了K8S平台仅能接入单厂商SDN的问题，具备纳管多厂商SDN的能力，且网络业务与SDN网络模型紧耦合；通过SDN Hub作为K8S的网络编排组件，实现异构SDN统一接入和编排。
附图说明
为了更清楚地说明本公开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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据本公开的基于K8S平台纳管SDN的方法的一个实施例的流程示意图；
图2为根据本公开的基于K8S平台纳管SDN的方法的一个实施例中的对SDN网络进行控制的一个实施例的流程示意图；
图3为根据本公开的基于K8S平台纳管SDN的方法的一个实施例的实际应用场景示意图；
图4为根据本公开的基于K8S平台纳管SDN的系统的一个实施例的模块示意图；
图5为根据本公开的基于K8S平台纳管SDN的系统的一个实施例的模块示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本公开进行更全面的描述，其中说明本公开的示例性实施例。下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。
图1为根据本公开的基于K8S平台纳管SDN的方法的一个实施例的流程示意图，如图1所示：
步骤101，主插件模块监听K8S平台的K8S API事件，将K8S API事件转换为SDN Hub模型的SDN Hub事件。
SDN Hub(中转站)是一种跨DC、跨厂商、跨SDN的云网协同平台，解决云资源池规模化部署SDN、NFV后，面临的异厂商统一管理、异构互通和协同编排等问题，提供兼容OpenStack neutron的rest api，能够对单域vpc和跨域VPC业务进行统一编排，提供统一云网模型，这些模型包括网络、子网、端口、路由器、浮动ip、安全组、qos、等在内的网络业务模型，防火墙、LB等在内的网络功能模型、基于标准EVPN所定义的L2dci、L3dci等在内的DC间互联模型；SDN hub还能实现对全局基础资源的统一管理，以及运维监控等功能。
步骤102，主插件模块调用SDN Hub模块，向SDN Hub模块发送SDN Hub事件；其中，SDN Hub模块作为SDN网络编排器。SDN Hub模块可以为现有的多种SDN Hub模块。
步骤103，SDN Hub模块基于SDN Hub事件调用相应的SDN插件模块，用以对SDN网络进行相应地控制处理。控制处理可以为资源生成控制等。
上述实施例中的基于K8S平台纳管SDN的方法，使用SDN Hub作为K8S的网络编排组件，利用其编排能力、网络模型平台以及插件框架，实现异构SDN统一接入和编排。
图2为根据本公开的基于K8S平台纳管SDN的方法的一个实施例中的对SDN网络进行控制的一个实施例的流程示意图，如图2所示：
步骤201，SDN Hub模块预先设置K8S平台与SDN插件模块、以及SDN插件模块与SDN控制器的映射关系。SDN Hub模块设置并维持K8S平台、SDN插件模块、SDN控制器之间的映射关系(为网络对象API添加SDN控制器ID，实现资源请求的编排)。
步骤202，SDN Hub模块基于映射关系调用与SDN Hub事件对应的SDN插件模块。
步骤203，SDN Hub模块基于映射关系确定与SDN插件模块相对应的SDN控制器。
步骤204，SDN Hub模块向SDN插件模块发送与SDN Hub事件相对应的控制指令；其中，控制指令中携带有SDN控制器ID。SDN Hub模块将控制指令路由到目标SDN插件模块。
在一个实施例中，SDN插件模块接收控制指令，获取控制指令中的SDN控制器ID，SDN插件模块将控制指令转换为SDN控制命令，将SDN控制命令发送给与SDN控制器ID相对应的SDN控制器。
SDN控制命令包括：创建SDN网络对象命令等。SDN控制器根据SDN控制命令，控制相对应的SDN工作节点生成相应的SDN网络对象，并向相对应的SDN插件模块返回处理结果，SDN网络对象可以为多种网络对象。SDN Hub模块将处理结果发送给主插件模块，主插件模块基于处理结果生成K8S API事件响应并发送给K8S平台。SDN插件模块能够对SDN Hub模型到SDN控制器的信息、命令等进行转换处理，并返回处理结果给SDN Hub模块以及主插件模块。
主插件模块基于处理结果在K8S API事件响应中设置annotation标记，用以使K8S平台注解相应的K8S资源。例如，主插件模块监听K8S API事件，调用SDN Hub模块，完成K8S模型的K8S API事件到SDN Hub模块的SDN Hub事件的转换，根据SDN插件模块返回的处理结果annotate(注解)K8S资源，可以为多种K8S资源。
SDN工作节点内设有CNI(Container Network Interface，容器网络接口)插件模块，CNI插件模块在K8S API事件中获取注解信息，完成K8S Pod网卡创建以及网络配置。CNI插件模块将K8S Pod网卡绑定到SDN NVE(Network Virtualization Edge，网络虚拟化边缘)。厂商的CNI插件模块从监听事件中获取annotation，完成K8S Pod网卡创建、网络配置，并将网卡绑定到NVE。
在一个实施例中，如图3所示，引入SDN Hub(SDN Hub模块)作为K8S(kubernetes)纳管异构SDN的网络编排器。SDN Hub K8S Master Plugin(主插件模块)监听K8S API事件，调用SDN Hub，完成K8S模型到SDN Hub模型的格式转换，根据厂商A和B的K8S SDN Plugin(SDN插件模块)返回结果注解K8S资源；SDN Hub维持与K8S、厂商的SDN Controller(SDN控制器)/K8S SDN Plugin的映射关系(为网络对象API添加Controller ID，实现资源请求的编排)，将SDN Hub K8S Master Plugin的请求路由到目标厂商的K8S SDN Plugin。厂商的K8S SDN Plugin完成SDN Hub模型到SDN Controller模型的转换，并返回处理结果给SDNHub K8S Master Plugin；设置在Work node(工作节点)内的厂商的K8S SDN Plugin从监听事件中获取annotation，完成K8S Pod网卡创建、网络配置，并将网卡绑定到NVE。
在一个实施例中，本公开提供一种基于K8S平台纳管SDN的系统，包括：主插件模块42、SDN Hub模块43和SDN插件模块44,45。主插件模块42监听K8S平台41的K8S API事件，将K8S API事件转换为SDN Hub模型43的SDN Hub事件。主插件模块42调用SDN Hub模块42，向SDN Hub模块43发送SDN Hub事件；其中，SDN Hub模块43作为SDN网络编排器。SDN Hub模块43基于SDN Hub事件调用相应的SDN插件模块44,45，用以对SDN网络进行相应地控制处理。
SDN Hub模块43预先设置K8S平台41与SDN插件模块44,45、以及SDN插件模块44,45与SDN控制器46,47的映射关系。SDN Hub模块43基于映射关系调用与SDN Hub事件对应的SDN插件模块44或45，基于映射关系确定与SDN插件模块44或45相对应的SDN控制器46或47，向SDN插件模块44或45发送与SDN Hub事件相对应的控制指令；其中，控制指令中携带有SDN控制器ID。
SDN插件模块44,45接收控制指令，获取控制指令中的SDN控制器ID，将控制指令转换为SDN控制命令，将SDN控制命令发送给与SDN控制器ID相对应的SDN控制器46或47。
SDN控制命令包括创建SDN网络对象命令等。SDN控制器46,47根据SDN控制命令，控制相对应的SDN工作节点48,49生成相应的SDN网络对象，并向相对应的SDN插件模块44,45返回处理结果。SDN Hub模块将处理结果发送给主插件模块42，主插件模块42基于处理结果生成K8S API事件响应并发送给K8S平台41。主插件模块42基于处理结果在K8S API事件响应中设置annotation标记，用以使K8S平台注解相应的K8S资源。
SDN工作节点48,49内设CNI插件模块481,491；CNI插件模块481,491在K8S API事件中获取注解信息，完成K8S Pod网卡创建以及网络配置，将K8S Pod网卡绑定到SDN NVE。
图5为根据本公开的基于K8S平台纳管SDN的系统的另一个实施例的模块示意图。如图5所示，该装置可包括存储器501、处理器502、通信接口503以及总线504。存储器501用于存储指令，处理器502耦合到存储器501，处理器502被配置为基于存储器501存储的指令执行实现上述的基于K8S平台纳管SDN的方法。
存储器501可以为高速RAM存储器、非易失性存储器(non-volatile memory)等，存储器501也可以是存储器阵列。存储器501还可能被分块，并且块可按一定的规则组合成虚拟卷。处理器502可以为中央处理器CPU，或专用集成电路ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)，或者是被配置成实施本公开的基于K8S平台纳管SDN的方法的一个或多个集成电路。
在一个实施例中，本公开提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，指令被处理器执行如上任一实施例中的方法。
上述实施例中提供的基于K8S平台纳管SDN的方法、系统以及存储介质，通过主插件模块以及CNI插件模块实现SDN与K8S的集成，解决了K8S平台仅能接入单厂商SDN的问题，具备纳管多厂商SDN的能力，且网络业务与SDN网络模型紧耦合；通过SDN Hub作为K8S的网络编排组件，实现异构SDN统一接入和编排。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本公开的较佳实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种基于K8S平台纳管SDN的方法，包括：
主插件模块监听K8S平台的K8S API事件，将所述K8S API事件转换为SDN Hub模型的SDN Hub事件；
所述主插件模块调用SDN Hub模块，向所述SDN Hub模块发送所述SDN Hub事件；其中，所述SDN Hub模块作为SDN网络编排器；
所述SDN Hub模块基于所述SDN Hub事件调用相应的SDN插件模块，用以对SDN网络进行相应地控制处理。
2.如权利要求1所述的方法，所述SDN Hub模块基于所述SDN Hub事件调用相应的SDN插件模块，用以对SDN网络进行相应地控制处理包括：
所述SDN Hub模块预先设置所述K8S平台与所述SDN插件模块、以及所述SDN插件模块与SDN控制器的映射关系；
所述SDN Hub模块基于所述映射关系调用与所述SDN Hub事件对应的所述SDN插件模块；
所述SDN Hub模块基于所述映射关系确定与所述SDN插件模块相对应的所述SDN控制器；
所述SDN Hub模块向所述SDN插件模块发送与所述SDN Hub事件相对应的控制指令；其中，所述控制指令中携带有所述SDN控制器ID。
3.如权利要求2所述的方法，还包括：
所述SDN插件模块接收所述控制指令，获取所述控制指令中的所述SDN控制器ID；
所述SDN插件模块将所述控制指令转换为SDN控制命令，将所述SDN控制命令发送给与所述SDN控制器ID相对应的SDN控制器。
4.如权利要求3所述的方法，所述SDN控制命令包括：创建SDN网络对象命令；所述方法还包括：
所述SDN控制器根据所述SDN控制命令，控制相对应的SDN工作节点生成相应的SDN网络对象，并向相对应的所述SDN插件模块返回处理结果；
所述SDN Hub模块将所述处理结果发送给所述主插件模块，所述主插件模块基于所述处理结果生成K8S API事件响应并发送给所述K8S平台。
5.如权利要求4所述的方法，还包括：
所述主插件模块基于所述处理结果在所述K8S API事件响应中设置annotation标记，用以使所述K8S平台注解相应的K8S资源。
6.如权利要求4所述的方法，还包括：
所述SDN工作节点内设有CNI插件模块，所述CNI插件模块在所述K8S API事件中获取注解信息，完成K8S Pod网卡创建以及网络配置；
所述CNI插件模块将所述K8S Pod网卡绑定到SDN NVE。
7.一种基于K8S平台纳管SDN的系统，包括：
主插件模块、SDN Hub模块和SDN插件模块；
所述主插件模块，用于监听K8S平台的K8S API事件，将所述K8S API事件转换为SDNHub模型的SDN Hub事件；调用SDN Hub模块，向所述SDN Hub模块发送所述SDN Hub事件；其中，所述SDN Hub模块作为SDN网络编排器；
所述SDN Hub模块，用于基于所述SDN Hub事件调用相应的SDN插件模块，用以对SDN网络进行相应地控制处理。
8.如权利要求7所述的系统，其中，
所述SDN Hub模块，用于预先设置所述K8S平台与所述SDN插件模块、以及所述SDN插件模块与SDN控制器的映射关系；基于所述映射关系调用与所述SDN Hub事件对应的SDN插件模块，基于所述映射关系确定与所述SDN插件模块相对应的SDN控制器，向所述SDN插件模块发送与所述SDN Hub事件相对应的控制指令；其中，所述控制指令中携带有所述SDN控制器ID。
9.如权利要求8所述的系统，其中，
所述SDN插件模块，用于接收所述控制指令，获取所述控制指令中的SDN控制器ID；将所述控制指令转换为SDN控制命令，将所述SDN控制命令发送给与所述SDN控制器ID相对应的SDN控制器。
10.如权利要求9所述的系统，其中，所述SDN控制命令包括：创建SDN网络对象命令；
所述SDN控制器，用于根据所述SDN控制命令，控制相对应的SDN工作节点生成相应的SDN网络对象，并向相对应的所述SDN插件模块返回处理结果；
所述SDN Hub模块，用于将所述处理结果发送给所述主插件模块，以使所述主插件模块基于所述处理结果生成K8S API事件响应并发送给所述K8S平台。
11.如权利要求10所述的系统，还包括：
所述主插件模块，用于基于所述处理结果在所述K8S API事件响应中设置annotation标记，用以使所述K8S平台注解相应的K8S资源。
12.如权利要求10所述的系统，还包括：所述SDN工作节点内设的CNI插件模块；
所述CNI插件模块，用于在所述K8S API事件中获取注解信息，完成K8S Pod网卡创建以及网络配置；将所述K8S Pod网卡绑定到SDN NVE。
13.一种基于K8S平台纳管SDN的系统，包括：
存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如权利要求1至6中任一项所述的方法。
14.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行如权利要求1至6中任一项所述的方法。
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