CN114546595A - 一种私有云自动部署系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明特别涉及一种私有云自动部署系统及方法。该私有云自动部署系统及方法，包括数据库服务模块、路由转发模块、自动部署模块和控制台应用模块；数据库服务模块持久化存储物理服务器资源配置信息和集群标识信息，供控制台应用模块调用；自动部署模块完成数据库服务模块和路由转发模块的自动化部署服务，并提供安装脚本文件；控制台应用模块纳管物理服务器资源和调用自动部署模块提供的服务，完成私有云搭建工作。该私有云自动部署系统及方法，使用者通过调用接口即可完成私有云的安装部署，避免了私有云进行安装部署操作时的繁琐步骤，部署成本低、效率高，同时具有稳定性和易扩展性，满足一键式自动化部署需求，示意推广应用。

Description

一种私有云自动部署系统及方法
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种私有云自动部署系统及方法。
背景技术
私有云主要是在企业内部使用，代替传统的IT服务。与传统IT架构相比，私有云将硬件资源(包括计算资源、存储资源、网络资源等)通过虚拟化技术提供给企业内部使用，其对外是不可见的。对于私有云的部署，一般部署在企业防护区内的数据中心，亦可部署在第三方托管机构。私有云具有传统IT可控、高可用性、非常安全等优点，又具有公有云的资源共享、可以动态地伸缩和资源分配、易于管理等优势。
Kubernetes是一个开源的可移植容器的编排管理工具，用于管理云平台中多个主机上的容器化的应用，其目标是让部署容器化的应用简单并且高效。Kubernetes提供了应用部署，规划，更新，维护的一种机制。Kubernetes着重于不间断的服务状态和原生云平台应用，支持生产云平台中的各种服务。常与docker容器技术结合用来搭建Pass型云平台。
Ansible是一个开源的自动化配置工具，基于OpenSSH。常用来部署软件或编排诸如持续部署、零停机更新等任务。Ansible的主要目标是简单和易用，并且它还高度关注安全性和可靠性。基于这样的目标，Ansible适用于开发人员、系统管理员、发布工程师、IT经理，以及介于两者之间的所有人。Ansible适合管理几乎所有的环境，无须在被管理的机器上安装代理，所以不存在如何升级远程守护进程的问题，也不存在由于卸载了守护进程而无法管理系统的问题。
为了简化私有云的部署过程，帮助使用者更加便利的完成统一环境的安装部署，本发明提出了一种私有云自动部署系统及方法。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种简单高效的私有云自动部署系统及方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种私有云自动部署系统，其特征在于：包括数据库服务模块、路由转发模块、自动部署模块和控制台应用模块；
所述数据库服务模块用于持久化存储物理服务器资源配置信息和集群标识信息，供控制台应用模块调用；
所述路由转发模块用于实现不同网段物理服务器资源互通；
所述自动部署模块用于完成数据库服务模块和路由转发模块的自动化部署服务，并提供安装脚本文件；
所述控制台应用模块用于纳管物理服务器资源和调用自动部署模块提供的服务，完成私有云搭建工作。
为了确保稳定性与易扩展性，所述数据库服务模块采用容器化部署Nginx代理服务和数据库的方式；数据库内建有machine(工具)表与cluster(簇)表；所述machine表存有物理服务器配置连接信息，所述cluster表存有已创建集群的token信息和标识信息。
所述路由转发模块由全局控制器、存储系统etcd以及边缘节点路由构成，允许物理服务器资源存在不同网段；路由转发模块采用命名空间namespace实现租户隔离，每个命名空间namespace下的边缘节点路由互不影响，不允许不同用户拥有相同命名空间namespace；
所述存储系统etcd用于存储边缘节点信息、路由信息以及命名空间namespace信息。
所述全局控制器在管理边缘节点与路由信息的同时，负责下发路由配置信息，并保持与边缘节点的长连接，在存储系统etcd中的边缘节点信息、路由信息发生变化时通过长连接实时通知各个边缘节点；
所述边缘节点用于维护与全局控制器的连接以及路由关系，包括系统静态路由和程序内部维护的路由，类似于网关，所设计的边缘节点通过将网段下发至其他边缘节点当中，使得其他边缘节点能够感知到该边缘节点，从而正确路由。
所述自动部署模块由自动部署脚本文件构成，使用开源自动化配置工具ansible；所述自动部署脚本文件包括创建集群脚本、新建节点脚本、移除节点脚本和初始化安装脚本，所需参数由控制台应用模块传入。
初始化安装脚本包括模块安装脚本和离线仓库安装脚本；
私有云环境下，软件包安装采用离线仓库的方式，通过离线仓库安装脚本完成离线仓库的部署，离线仓库提供部署所需软件包，供内网物理服务器集群安装统一软件；Kubeadm和kubelet为搭建Kubenertes集群的核心工具；
所述模块安装脚本则用于完成路由转发模块与数据库服务模块的安装。
所述控制台应用模块用于实现对物理服务器资源以及集群资源的纳管，纳管包括物理服务器资源的纳入和删除以及集群资源的划分，其中纳入功能即新建主机，并为主机标注所属地域及中心。
调用APIserver模块的addMachine接口，输入物理服务器资源的连接配置信息参数，所述控制台应用模块将传入信息写入数据库服务模块进行持久化存储，并调用路由转发模块实现物理机资源与部署机互通，最后根据标注的所属地域及中心对物理机资源进行归类，通过createCluster接口调用自动部署模块创建集群脚本文件，完成私有云部署。
一种私有云自动部署方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将数据库服务模块提供的数据信息以平台化形式存储；
将数据库服务模块的Nginx代理服务与数据库服务以容器形式通过Docker部署，并在数据库内建machine(工具)表与cluster(簇)表，提供控制台应用模块所需数据；
步骤2：路由转发模块通过维护边缘节点路由信息实现物理资源服务器间网络互通；
路由转发模块中存储系统etcd维护边缘节点信息、路由信息以及命名空间namespace信息；全局控制器下发路由配置信息与管理边缘节点，并保持与边缘节点的长连接，在存储系统etcd中的边缘节点信息、路由信息发生变化时通过长连接通知个边缘节点；边缘节点维护与全局控制器的连接以及路由关系，包括系统静态路由以及程序内部维护的路由；
步骤3：自动部署模块通过定制初始化安装脚本文件完成路由转发模块与数据库服务模块的自动化部署，并根据离线仓库提供的离线包完成Ansible软件的安装工作；同时，所述自动部署模块还定制创建集群脚本、新建节点脚本和移除节点脚本，所需参数由控制台应用模块传入；
步骤4：控制台应用模块纳管物理服务器资源以及调用自动部署模块提供的服务，完成数据信息的下发工作，以及将数据存入数据库服务模块；
所述控制台应用模块将物理服务器资源信息下发至数据库服务模块进行持久化，对接自动部署模块中的自动化部署脚本文件；控制台应用模块依据数据服务模块所提供的数据信息完成配置信息的生成，调用自动部署模块的脚本文件，传入生成的配置信息，完成私有云搭建。
本发明的有益效果是：该私有云自动部署系统及方法，使用者通过调用接口即可完成私有云的安装部署，避免了私有云进行安装部署操作时的繁琐步骤，部署成本低、效率高，同时具有稳定性和易扩展性，满足一键式自动化部署需求，示意推广应用。
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。
附图1为本发明私有云自动部署系统示意图。
附图2为本发明路由转发模块示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚，完整的描述。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。
该私有云自动部署系统，包括数据库服务模块、路由转发模块、自动部署模块和控制台应用模块；
所述数据库服务模块用于持久化存储物理服务器资源配置信息和集群标识信息，供控制台应用模块调用；
所述路由转发模块用于实现不同网段物理服务器资源互通；
所述自动部署模块用于完成数据库服务模块和路由转发模块的自动化部署服务，并提供安装脚本文件；
所述控制台应用模块用于纳管物理服务器资源和调用自动部署模块提供的服务，完成私有云搭建工作。
为了确保稳定性与易扩展性，所述数据库服务模块采用容器化部署Nginx代理服务和数据库的方式；数据库内建有machine(工具)表与cluster(簇)表；所述machine表存有物理服务器配置连接信息，所述cluster表存有已创建集群的token信息和标识信息。
所述路由转发模块由全局控制器、存储系统etcd以及边缘节点路由构成，允许物理服务器资源存在不同网段；路由转发模块采用命名空间namespace实现租户隔离，每个命名空间namespace下的边缘节点路由互不影响，不允许不同用户拥有相同命名空间namespace；
所述存储系统etcd用于存储边缘节点信息、路由信息以及命名空间namespace信息。
所述全局控制器在管理边缘节点与路由信息的同时，负责下发路由配置信息，并保持与边缘节点的长连接，在存储系统etcd中的边缘节点信息、路由信息发生变化时通过长连接实时通知各个边缘节点；
所述边缘节点用于维护与全局控制器的连接以及路由关系，包括系统静态路由和程序内部维护的路由，类似于网关，所设计的边缘节点通过将网段下发至其他边缘节点当中，使得其他边缘节点能够感知到该边缘节点，从而正确路由。
所述自动部署模块由自动部署脚本文件构成，使用开源自动化配置工具ansible；所述自动部署脚本文件包括创建集群脚本、新建节点脚本、移除节点脚本和初始化安装脚本，所需参数由控制台应用模块传入。
初始化安装脚本包括模块安装脚本和离线仓库安装脚本；
私有云环境下，软件包安装采用离线仓库的方式，通过离线仓库安装脚本完成离线仓库的部署，离线仓库提供部署所需软件包，供内网物理服务器集群安装统一软件；Kubeadm和kubelet为搭建Kubenertes集群的核心工具；
所述模块安装脚本则用于完成路由转发模块与数据库服务模块的安装。
所述控制台应用模块用于实现对物理服务器资源以及集群资源的纳管，纳管包括物理服务器资源的纳入和删除以及集群资源的划分，其中纳入功能即新建主机，并为主机标注所属地域及中心。
调用APIserver模块的addMachine接口，输入物理服务器资源的连接配置信息参数，所述控制台应用模块将传入信息写入数据库服务模块进行持久化存储，并调用路由转发模块实现物理机资源与部署机互通，最后根据标注的所属地域及中心对物理机资源进行归类，通过createCluster接口调用自动部署模块创建集群脚本文件，完成私有云部署。
该私有云自动部署方法，包括以下步骤：
步骤1：将数据库服务模块提供的数据信息以平台化形式存储；
将数据库服务模块的Nginx代理服务与数据库服务以容器形式通过Docker部署，并在数据库内建machine(工具)表与cluster(簇)表，提供控制台应用模块所需数据；
步骤2：路由转发模块通过维护边缘节点路由信息实现物理资源服务器间网络互通；
路由转发模块中存储系统etcd维护边缘节点信息、路由信息以及命名空间namespace信息；全局控制器下发路由配置信息与管理边缘节点，并保持与边缘节点的长连接，在存储系统etcd中的边缘节点信息、路由信息发生变化时通过长连接通知个边缘节点；边缘节点维护与全局控制器的连接以及路由关系，包括系统静态路由以及程序内部维护的路由；
步骤3：自动部署模块通过定制初始化安装脚本文件完成路由转发模块与数据库服务模块的自动化部署，并根据离线仓库提供的离线包完成Ansible软件的安装工作；同时，所述自动部署模块还定制创建集群脚本、新建节点脚本和移除节点脚本，所需参数由控制台应用模块传入；
步骤4：控制台应用模块纳管物理服务器资源以及调用自动部署模块提供的服务，完成数据信息的下发工作，以及将数据存入数据库服务模块；
所述控制台应用模块将物理服务器资源信息下发至数据库服务模块进行持久化，对接自动部署模块中的自动化部署脚本文件；控制台应用模块依据数据服务模块所提供的数据信息完成配置信息的生成，调用自动部署模块的脚本文件，传入生成的配置信息，完成私有云搭建。
以上所述的实施例，只是本发明具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种私有云自动部署系统，其特征在于：包括数据库服务模块、路由转发模块、自动部署模块和控制台应用模块；
所述数据库服务模块用于持久化存储物理服务器资源配置信息和集群标识信息，供控制台应用模块调用；
所述路由转发模块用于实现不同网段物理服务器资源互通；
所述自动部署模块用于完成数据库服务模块和路由转发模块的自动化部署服务，并提供安装脚本文件；
所述控制台应用模块用于纳管物理服务器资源和调用自动部署模块提供的服务，完成私有云搭建工作。
2.根据权利要求1所述的私有云自动部署系统，其特征在于：为了确保稳定性与易扩展性，所述数据库服务模块采用容器化部署Nginx代理服务和数据库的方式；数据库内建有machine表与cluster表；所述machine表存有物理服务器配置连接信息，所述cluster表存有已创建集群的token信息和标识信息。
3.根据权利要求1所述的私有云自动部署系统，其特征在于：所述路由转发模块由全局控制器、存储系统etcd以及边缘节点路由构成，允许物理服务器资源存在不同网段；路由转发模块采用命名空间namespace实现租户隔离，每个命名空间namespace下的边缘节点路由互不影响，不允许不同用户拥有相同命名空间namespace；
所述存储系统etcd用于存储边缘节点信息、路由信息以及命名空间namespace信息。
4.根据权利要求3所述的私有云自动部署系统，其特征在于：所述全局控制器在管理边缘节点与路由信息的同时，负责下发路由配置信息，并保持与边缘节点的长连接，在存储系统etcd中的边缘节点信息、路由信息发生变化时通过长连接实时通知各个边缘节点；
所述边缘节点用于维护与全局控制器的连接以及路由关系，包括系统静态路由和程序内部维护的路由，所设计的边缘节点通过将网段下发至其他边缘节点当中，使得其他边缘节点能够感知到该边缘节点，从而正确路由。
5.根据权利要求1所述的私有云自动部署系统，其特征在于：所述自动部署模块由自动部署脚本文件构成，使用开源自动化配置工具ansible；所述自动部署脚本文件包括创建集群脚本、新建节点脚本、移除节点脚本和初始化安装脚本，所需参数由控制台应用模块传入。
6.根据权利要求5所述的私有云自动部署系统，其特征在于：初始化安装脚本包括模块安装脚本和离线仓库安装脚本；
私有云环境下，软件包安装采用离线仓库的方式，通过离线仓库安装脚本完成离线仓库的部署，离线仓库提供部署所需软件包，供内网物理服务器集群安装统一软件；
所述模块安装脚本则用于完成路由转发模块与数据库服务模块的安装。
7.根据权利要求1所述的私有云自动部署系统，其特征在于：所述控制台应用模块用于实现对物理服务器资源以及集群资源的纳管，纳管包括物理服务器资源的纳入和删除以及集群资源的划分，其中纳入功能即新建主机，并为主机标注所属地域及中心。
8.根据权利要求7所述的私有云自动部署系统，其特征在于：调用APIserver模块的addMachine接口，输入物理服务器资源的连接配置信息参数，所述控制台应用模块将传入信息写入数据库服务模块进行持久化存储，并调用路由转发模块实现物理机资源与部署机互通，最后根据标注的所属地域及中心对物理机资源进行归类，通过createCluster接口调用自动部署模块创建集群脚本文件，完成私有云部署。
9.一种私有云自动部署方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将数据库服务模块提供的数据信息以平台化形式存储；
将数据库服务模块的Nginx代理服务与数据库服务以容器形式通过Docker部署，并在数据库内建machine表与cluster表，提供控制台应用模块所需数据；
步骤2：路由转发模块通过维护边缘节点路由信息实现物理资源服务器间网络互通；
路由转发模块中存储系统etcd维护边缘节点信息、路由信息以及命名空间namespace信息；全局控制器下发路由配置信息与管理边缘节点，并保持与边缘节点的长连接，在存储系统etcd中的边缘节点信息、路由信息发生变化时通过长连接通知个边缘节点；边缘节点维护与全局控制器的连接以及路由关系，包括系统静态路由以及程序内部维护的路由；
步骤3：自动部署模块通过定制初始化安装脚本文件完成路由转发模块与数据库服务模块的自动化部署，并根据离线仓库提供的离线包完成Ansible软件的安装工作；同时，所述自动部署模块还定制创建集群脚本、新建节点脚本和移除节点脚本，所需参数由控制台应用模块传入；
步骤4：控制台应用模块纳管物理服务器资源以及调用自动部署模块提供的服务，完成数据信息的下发工作，以及将数据存入数据库服务模块；
所述控制台应用模块将物理服务器资源信息下发至数据库服务模块进行持久化，对接自动部署模块中的自动化部署脚本文件；控制台应用模块依据数据服务模块所提供的数据信息完成配置信息的生成，调用自动部署模块的脚本文件，传入生成的配置信息，完成私有云搭建。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115361283A (zh) * 2022-10-20 2022-11-18 深圳依时货拉拉科技有限公司 基于k8s的云主机管理方法、装置、计算机设备

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