CN113079207A

CN113079207A - 一种实现端口或网络高可用的方法、系统、终端及介质

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Publication number: CN113079207A
Application number: CN202110323588.4A
Authority: CN
Inventors: 史海深
Original assignee: Chongqing Unisinsight Technology Co Ltd
Current assignee: Chongqing Unisinsight Technology Co Ltd
Priority date: 2021-03-26
Filing date: 2021-03-26
Publication date: 2021-07-06
Anticipated expiration: 2041-03-26
Also published as: CN113079207B

Abstract

本发明提供一种实现端口或网络高可用的方法、系统、终端及介质，该实现端口或网络高可用的方法通过配置后端业务使用目标模式，目标模式包括主机端口模式或者主机网络模式，在容器编排引擎集群中创建内部服务，并将内部服务关联至后端业务，部署外部服务，配置外部服务包括节点端口模式，创建路由规则，路由规则用于关联内部服务，实现容器编排引擎集群中任意节点通过IP端口访问，实现了Kubernetes集群主机端口或主机网络高可用，实现了hostPort和hostNetwork可以在集群中任意节点通过IP:Port访问容器应用。

Description

一种实现端口或网络高可用的方法、系统、终端及介质

技术领域

本发明涉及计算机领域，特别是涉及一种实现端口或网络高可用的方法、系统、终端及介质。

背景技术

在kubernetes(也称为k8s系统)系统中，外部访问容器应用需要将Pod(后端资源)或Service(服务)的端口号映射到宿主机，k8s分别通过设置容器级别的主机端口hostPort(主机端口模式)、Pod级别的hostNetwork(主机网络模式)和nodePort(节点端口模式)，将容器应用和Service的端口号映射到宿主机。

目前，使用hostPort和hostNetwork的情况下无法在集群中任意节点通过IP:Port(ip端口)访问容器应用，针对这一问题，传统的解决方案通常有两种，一种是通过k8s通过nodePort暴露服务，达到在任意节点通过IP:Port高可用访问服务的目的，但是这种方案无法使用主机上的资源，在特定的业务场景中存在局限性；另一种是通过daemonset+hostPort+hostNetwork方式实现任意节点通过IP:Port高可用访问容器应用，但是这种方案必须在每个节点部署一个Pod，不利于控制部署成本。因此，需要一种新的方式，实现端口或网络高可用。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种实现端口或网络高可用的方法、系统、终端及介质，用于解决在kubernetes系统中，hostPort和hostNetwork无法在集群中任意节点通过IP:Port访问容器应用的技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种实现端口或网络高可用的方法，包括：

将后端业务配置为主机端口模式或主机网络模式；

在集群中创建内部服务，并将其与所述后端业务进行关联；

部署外部服务，并将所述外部服务设置为节点端口模式；

通过创建路由规则将所述内部服务和外部服务进行关联；

当集群外部对后端业务进行访问时，通过监听所述路由规则，将访问请求先转向内部服务，再根据内部服务与后端业务的关联关系，完成将所述访问请求转向至后端业务。

于本发明的一实施例中，在集群中创建路由规则服务器，将外部服务的节点选择器设置为选择所述路由规则服务器，并生成路由规则服务器的服务终点，外部服务经过所述服务终点转至路由规则服务器。

在集群中创建内部服务时，通过设置内部服务的端口和服务名，将所述内部服务与后端业务进行关联；

通过所述路由规则，将所述内部服务的服务名和服务端口进行关联。

在部署外部服务时，设置外部服务的端口和服务名，再在集群中创建外部服务，并将所述外部服务设置为节点端口模式；

对所述外部服务进行编辑，将节点选择器设置为选择预先设置的路由规则服务器的标签。

所述将后端业务配置为主机端口模式或主机网络模式之前，还包括：

编辑所述后端业务的配置文件，设置所述后端业务拉取的镜像和所述后端业务的应用启动命令，通过所述配置文件启动所述后端业务。

发明还提供一种后端业务访问方法，包括：

外部服务获取外部访问请求；

路由规则服务器获取所述外部服务经服务终点发送的所述外部访问请求，并监听路由规则，所述路由规则用于匹配内部服务；

所述路由规则服务器通过监听路由规则，将所述外部访问请求转至所述内部服务；

所述内部服务根据预先配置的内部服务和后端业务的关联关系，将所述外部访问请求转至后端业务，所述后端业务的模式为主机端口模式或者主机网络模式。

发明还提供一种实现端口或网络高可用的系统，包括：

配置模块，用于将后端业务配置为主机端口模式或主机网络模式；

内部服务创建模块，用于在集群中创建内部服务，并将其与所述后端业务进行关联；

外部服务部署模块，用于部署外部服务，并将所述外部服务设置为节点端口模式；

路由规则创建模块，用于通过创建路由规则将所述内部服务和外部服务进行关联；

还包括路由规则服务器，通过外部服务部署模块将外部服务的节点选择器设置为选择所述路由规则服务器，并生成路由规则服务器的服务终点，外部服务经过所述服务终点转至路由规则服务器；

当集群外部对后端业务进行访问时，集群任意节点通过IP端口将外部访问请求转至外部服务，所述路由规则服务器通过监听路由规则，将外部访问请求转至内部服务，再根据内部服务与后端业务的关联关系，将外部访问请求由内部服务转向至后端业务。

本发明还提供了一种终端，包括处理器、存储器和通信总线；

所述通信总线用于将所述处理器和存储器连接；

所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以实现如上述任一项实施例所述的方法。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序用于使所述计算机执行如上述中任一项实施例所述的方法。

如上所述，本发明提供的一种实现端口或网络高可用的方法、系统、终端及介质，具有以下有益效果：

该实现端口或网络高可用的方法通过配置后端业务使用目标模式，目标模式包括主机端口模式或者主机网络模式，在容器编排引擎集群中创建内部服务，并将内部服务关联至后端业务，部署外部服务，配置外部服务包括节点端口模式，创建路由规则，路由规则用于关联内部服务，实现容器编排引擎集群中任意节点通过IP端口访问，实现了Kubernetes集群主机端口或主机网络高可用，实现了hostPort和hostNetwork可以在集群中任意节点通过IP:Port访问容器应用。

附图说明

图1为实施例一提供的实现端口或网络高可用的方法的一种流程示意图。

图2为实施例一提供的后端业务访问的一种流程示意图。

图3为实施例一实现端口或网络高可用的方法的一种具体的流程示意图。

图4为实施例二提供的实现端口或网络高可用系统的一种结构示意图。

图5为实施例二提供的Kubernetes集群的一种结构示意图。

图6为一实施例提供的终端的硬件结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例一

请参阅图1，本发明实施例提供一种实现端口或网络高可用的方法，包括：

S101：配置后端业务使用目标模式。

需要说明的是，目标模式包括主机端口模式(hostPort模式)或者主机网络模式(hostNetwork模式)。

在一些实施例中，在配置后端业务pod使用目标模式之前，该高可用方法还包括：

编辑后端业务的配置文件，设置后端业务拉取的镜像和后端业务的应用启动命令，通过配置文件启动后端业务。

S102：在集群中创建内部服务，并将其与后端业务进行关联。

可选的，在创建内部服务之前，可以先编辑内部服务(Inner Service)的内部服务配置文件，设置内部服务的内部服务端口和内部服务名称，然后在容器编排引擎(Kubernetes)集群中创建内部服务，并将该内部服务关联至后端业务pod。

可选的，在容器编排引擎集群中创建内部服务，并将内部服务关联至后端业务之前，还包括：

配置内部服务配置文件，并设置内部服务的内部服务端口和内部服务名称。

S103：部署外部服务，并将外部服务设置为节点端口模式。

可选的，配置外部服务为节点端口模式(nodePort模式)可以采用现有的相关方式实现。

在一些实施例中，该方法还包括：

在容器编排引擎集群中创建路由规则服务器，路由规则服务器包括标签；

将外部服务的选择器选择为标签。

可选的，外部服务关联至路由规则服务器，路由规则服务器的路由规则包括匹配内部服务，外部服务为nodePort模式。

可选的，路由规则服务器包括标签，外部服务关联至路由规则服务器包括将外部服务的selector选择为标签；

S104：通过创建路由规则将内部服务和外部服务进行关联。

可选的，路由规则用于关联所述内部服务。

在一些实施例中，路由规则用于关联内部服务包括：

根据路由规则匹配内部服务的内部服务名称和内部服务端口。

可选的，内部服务包括内部服务名称和内部服务端口，路由规则包括匹配内部服务的内部服务名称和内部服务端口。

S105：当集群外部对后端业务进行访问时，通过监听路由规则，将访问请求先转向内部服务，再根据内部服务与后端业务的关联关系，完成将访问请求转向至后端业务。

在一些实施例中，可以通过编辑服务器配置文件，在容器编排引擎Kubernetes集群中创建路由规则服务器(Ingress Nginx)，并给该路由规则服务器(Ingress Nginx)打上标签，部署外部服务(Outer Service)，设置外部服务的外部服务端口和外部服务名称，然后在Kubernetes集群中创建外部服务并设置成nodePort模式；编辑外部服务(OuterService)，将selector选择为路由规则服务器的标签，进一步的关联路由规则服务器。

其中，路由规则服务器的路由规则的设定方式可以由本领域技术人员根据相关方案设定在此不做限定。

可以通过Ingress路由规则，关联内部服务(Inner Service)的内部服务名称和内部服务端口，以实现对内部服务的匹配。

在一些实施例中，该方法还包括：生成路由规则服务器的服务终点。

可选的，服务终点Endpoint是Kubernetes集群中的一个资源对象，用来记录一个Service对应的所有Pod的访问地址和容器端口。

本发明实施例还提供了一种后端业务访问方法，参见图2，该后端业务访问方法包括：

S201：外部服务获取外部访问请求；

S202：路由规则服务器获取外部服务经服务终点发送的外部访问请求，并监听路由规则；

S203：路由规则服务器通过监听路由规则，将外部访问请求转至内部服务；

S204：内部服务根据预先配置的内部服务和后端业务的关联关系，将外部访问请求转至后端业务，后端业务的模式为主机端口模式或者主机网络模式。

其中，路由规则用于匹配内部服务。

可选的，Kubernetes集群外部对后端业务pod进行访问时，外部访问请求的数据流向为：集群任意节点通过IP:Port将外部访问请求发送至外部服务Outer Service，到达外部服务Outer Service之后，经服务终点Endpoint，流向路由规则服务器Ingress-Nginx，路由规则服务器Ingress-Nginx监听路由规则Ingress，通过路由规则Ingress的匹配将外部访问请求转向内部服务Inner Service，内部服务Inner Service将该外部访问请求转向至后端服务pod。

本发明实施例通过配置后端业务使用目标模式，在Kubernetes集群中创建内部服务、路由规则服务器、外部服务，以及规则路由服务器的重点，并将规则路由服务器分别与内部服务、外部服务关联，内部服务关联至后端业务，进而实现Kubernetes集群主机端口或主机网络高可用，实现了hostPort和hostNetwork可以在集群中任意节点通过IP:Port访问容器应用。

相比于k8s pod的hostPort和hosttNetwrok服务暴露方式无法提供高可用的方法，本发明实施例可以实现集群外部通过集群任意节点IP:Port访问服务实现高可用。一方面，相较于k8s nodePort方式本方法解决了无法访问和使用主机资源的问题；另一方面，此方法解决了k8s daemonset需要过多服务器资源的问题，节约用户的服务器资源成本，实现了k8s pod使用hostPort和hostNetwrok的情况下实现高可用。

可选的，通过在集群中新增一个nodePort类型的Service，外部访问容器应用时会通过该Service转发到后端路由规则服务器ingress nginx，具体地路由规则在路由规则ingress中配置。因此，只需要在集群中新增一个Service和主机端口，即可实现hostPort或hostNetwork的高可用。

下面，提供一个具体的例子以示意性的说明上述实现端口或网络高可用的方法。请参阅图3，该具体的实现端口或网络高可用的方法，包括：

S301：将后端业务配置成目标模式。

其中，目标模式包括主机端口模式(hostPort模式)或者主机网络模式(hostNetwork模式)。

可选的，可以通过编辑后端业务的pod配置文件，设置pod需要拉取的镜像以及pod里应用启动的命令，然后将pod配置使用hostPort模式或者hostNetwork模式，进一步的通过pod配置文件启动该业务pod。

S302：部署内部服务，设置内部服务名称和内部服务端口。

可选的，可以通过编辑内部服务配置文件，设置内部服务的内部服务端口和内部服务名称，然后在Kubernetes集群中创建内部服务(Inner Service)，并将内部服务关联至后端业务pod。

S303：部署路由规则服务器。

可选的，可以通过编辑路由规则服务器配置文件，在Kubernetes集群中创建路由规则服务器(Ingress Nginx)。

S304：设置路由规则服务器标签。

S305：部署外部服务，并设置为nodePort模式。

可选的，部署外部服务(Outer Service)，设置外部服务的外部服务端口和外部服务名称，然后在Kubernetes集群中创建外部服务并将该外部服务设置成nodePort模式。

S306：编辑外部服务，选择路由规则服务器的标签。

可选的，编辑外部服务(Outer Service)，将selector选择为路由规则服务器的标签，进一步的关联路由规则服务器。

S307：生成服务终点。

也即生成路由规则服务器(Ingress Nginx)的服务终点(Endpoint)；

S308：设置路由规则，关联内部服务的内部服务名称和内部服务端口。

可选的，Kubernetes集群外部对后端业务pod进行访问时，Kubernetes集群任意节点通过IP:Port，进一步地数据流走向外部服务，到达外部服务之后，进一步的流向路由规则服务器，进一步地路由规则服务器监听Ingress，通过匹配将请求转向至内部服务，进一步地内部服务将请求转向至后端业务pod。

例如，可以编辑yaml配置文件部署后端人脸pod face-inner-pod-0，使用主机端口16001并生成对应的内部服务service face-inner-service资源，然后创建路由规则服务器并将ingress face-ingress路由规则应用到路由规则服务器，创建外部人脸服务face-outer-service service端口为16002，外部通过集群任意节点ip:16002即可访问该服务。

通过在集群中新增一个Service和主机端口，即可实现hostPort或hostNetwork的高可用，实现集群外部通过集群任意节点IP:Port访问服务实现高可用。解决了无法访问和使用主机资源的问题，也解决了k8s daemonset需要过多服务器资源的问题，节约用户的服务器资源成本。

实施例二

请参阅图4，本发明实施例提供一种实现端口或网络高可用系统400，包括：

配置模块401，用于将后端业务配置为主机端口模式或主机网络模式；

内部服务创建模块402，用于在集群中创建内部服务，并将其与后端业务进行关联；

外部服务部署模块403，用于部署外部服务，并将外部服务设置为节点端口模式；

路由规则创建模块404，用于通过创建路由规则将内部服务和外部服务进行关联；

在本实施例中，该实现端口或网络高可用系统执行上述实现端口或网络高可用的方法，具体功能和技术效果参照上述实施例即可，此处不再赘述。

请参阅图5，本发明实施例提供一种容器编排引擎Kubernetes集群500，包括：

外部服务Outter service501，用于获取外部访问请求；

服务终点Endpoint502；

路由规则服务器Ingress Nginx503，用于获取外部服务经服务终点发送的外部访问请求，并监听路由规则；

路由规则Ingress504，用于匹配内部服务；

内部服务Inner service505，用于将外部访问请求转向至后端业务；

后端业务pod506，被配置为目标模式，目标模式包括主机端口hostPort模式或者主机网络hostNetwork模式。

在本实施例中，该Kubernetes集群执行上述后端业务访问方法，具体功能和技术效果参照上述实施例即可，此处不再赘述。

请参阅图6，本申请实施例还提供了一种终端600，该终端600包括处理器601、存储器602和通信总线603；

所述通信总线603用于将所述处理器601和存储器602连接；

所述处理器601用于执行所述存储器602中存储的计算机程序，以实现如上述任一实施例所述的方法。

本申请实施例还提供了一种非易失性可读存储介质，该存储介质中存储有一个或多个模块(programs)，该一个或多个模块被应用在设备时，可以使得该设备执行本申请实施例的实施例一所包含步骤的指令(instructions)。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，

其上存储有计算机程序，第一计算机程序用于使计算机执行如上述任一项实施例所述的方法。

需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。

上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种实现端口或网络高可用的方法，其特征在于，包括：

将后端业务配置为主机端口模式或主机网络模式；

在集群中创建内部服务，并将其与所述后端业务进行关联；

部署外部服务，并将所述外部服务设置为节点端口模式；

通过创建路由规则将所述内部服务和外部服务进行关联；

2.如权利要求1所述的实现端口或网络高可用的方法，其特征在于，在集群中创建路由规则服务器，将外部服务的节点选择器设置为选择所述路由规则服务器，并生成路由规则服务器的服务终点，外部服务经过所述服务终点转至路由规则服务器。

3.如权利要求2所述的实现端口或网络高可用的方法，其特征在于，

4.如权利要求3所述的实现端口或网络高可用的方法，其特征在于，

5.如权利要求1所述的实现端口或网络高可用的方法，其特征在于，所述将后端业务配置为主机端口模式或主机网络模式之前，还包括：

6.一种后端业务访问方法，其特征在于，包括：

外部服务获取外部访问请求；

7.一种实现端口或网络高可用的系统，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的实现端口或网络高可用的系统，其特征在于，还包括路由规则服务器，通过外部服务部署模块将外部服务的节点选择器设置为选择所述路由规则服务器并生成路由规则服务器的服务终点，外部服务经过所述服务终点转至路由规则服务器；

9.一种终端，其特征在于，包括处理器、存储器和通信总线；

所述通信总线用于将所述处理器和存储器连接；

所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，

其上存储有计算机程序，所述计算机程序用于使所述计算机执行如权利要求1-6中任一项所述的方法。