CN114553686A - 一种主备流量切换的方法、系统、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种主备流量切换的方法、系统、设备和存储介质,方法包括:在kubernetes环境的kube‑system命名空间下创建名称为cluster‑cfg的configmap资源;部署监听控制器,通过监听控制器监听名称为cluster‑cfg的configmap;在所述cluster‑cfg中添加需要主备流量切换的应用信息;以及监听控制器定时获取副本信息并为存活副本添加相应标签以实现主备流量切换。本发明通过简单的添加配置参数可快速的实现多个应用主备流量切换,不需要修改源代码情况可快速的实现应用主备流量切换,也不需要重启监听控制器。
Description
技术领域
本发明涉及容器云平台领域,更具体地,特别是指一种主备流量切换的方法、系统、设备和存储介质。
背景技术
当前容器云平台大部分基于kubernetes(即k8s)框架,面向用户提供以应用管理为核心的功能体系。容器云平台自带一键式以及智能化弹性扩容(增加副本)的功能引起了大部分上云用户的关注。通过这个强大的功能,能够大大减轻研发运维压力。但利弊总是成对出现,传统应用未考虑多副本间数据同步,无法使用k8s提供的标准的负载均衡的访问形式,只能用主备方式,同一时间只有一个副本在处理请求,但k8s并未提供主备流量自动切换功能。同时传统应用代码逻辑未充分或者根本未考虑应用主备流量自动切换的场景,导致主副本程序异常挂掉后,需要运维开发人员手动切换主备流量,虽然能够简单实现主备流量切换,但也面临运维复杂、项目成本高和可靠性差情况。传统的解决方案是修改源代码改造应用,通过在代码中添加选举机制实现主备流量的切换。但是这种方式增加了开发运维人员的工作量,同时需要不断地的学习开发调试,增加上云成本。不同的应用厂商都需要花费大量人力物力改造升级应用,所以此方法不具有通用性。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例的目的在于提出一种主备流量切换的方法、系统、计算机设备及计算机可读存储介质,本发明利用服务通过标签匹配应用副本,当主副本无法提供服务后,通过选举机制将流量引入备节点,快速无侵入的实现主备流量的切换。
基于上述目的,本发明实施例的一方面提供了一种主备流量切换的方法,包括如下步骤:在kubernetes环境的kube-system命名空间下创建名称为cluster-cfg的configmap资源;部署监听控制器,通过监听控制器监听名称为cluster-cfg的configmap;在所述cluster-cfg中添加需要主备流量切换的应用信息;以及监听控制器定时获取副本信息并为存活副本添加相应标签以实现主备流量切换。
在一些实施方式中,所述监听控制器定时获取副本信息并为存活副本添加相应标签以实现主备流量切换包括:监听控制器根据应用时间每隔预定时间获取当前应用下所有的副本ip,将ip、协议和端口组装并调用访问地址,在超时时间内判断副本是否存活;以及为第一个存活的副本添加主副本的标签,为其他副本添加非主副本的标签。
在一些实施方式中,所述通过监听控制器监听名称为cluster-cfg的configmap包括:响应于缓存cluster-cfg信息,将所述cluster-cfg信息与本地缓存对比,将差异部分保存到本地。
在一些实施方式中,所述通过监听控制器监听名称为cluster-cfg的configmap包括:监听configmap中保存的应用对外暴露的访问地址、应用的名称、命名空间、应用对应的服务名称以及定时调用应用副本时间。
本发明实施例的另一方面,提供了一种主备流量切换的系统,包括:创建模块,配置用于在kubernetes环境的kube-system命名空间下创建名称为cluster-cfg的configmap资源;监听模块,配置用于部署监听控制器,通过监听控制器监听名称为cluster-cfg的configmap;添加模块,配置用于在所述cluster-cfg中添加需要主备流量切换的应用信息;以及执行模块,配置用于监听控制器定时获取副本信息并为存活副本添加相应标签以实现主备流量切换。
在一些实施方式中,所述执行模块配置用于:监听控制器根据应用时间每隔预定时间获取当前应用下所有的副本ip,将ip、协议和端口组装并调用访问地址,在超时时间内判断副本是否存活;以及为第一个存活的副本添加主副本的标签,为其他副本添加非主副本的标签。
在一些实施方式中,所述监听模块配置用于:响应于缓存cluster-cfg信息,将所述cluster-cfg信息与本地缓存对比,将差异部分保存到本地。
在一些实施方式中,所述监听模块配置用于:监听configmap中保存的应用对外暴露的访问地址、应用的名称、命名空间、应用对应的服务名称以及定时调用应用副本时间。
本发明实施例的又一方面,还提供了一种计算机设备,包括:至少一个处理器;以及存储器,所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令,所述指令由所述处理器执行时实现如上方法的步骤。
本发明实施例的再一方面,还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有被处理器执行时实现如上方法步骤的计算机程序。
本发明具有以下有益技术效果:合理设计了监听应用副本参数配置,全自动监听参数配置并定时修改应用副本标签,通过简单的配置,在无需运维人员的干预下全自动的实现应用主备流量切换,在kubernetes框架的容器云平台具有强大的通用性。
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实施例。
图1为本发明提供的主备流量切换的方法的实施例的示意图;
图2为本发明提供的主备流量切换的系统的实施例的示意图;
图3为本发明提供的主备流量切换的计算机设备的实施例的硬件结构示意图;
图4为本发明提供的主备流量切换的计算机存储介质的实施例的示意图。
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。
本发明实施例的第一个方面,提出了一种主备流量切换的方法的实施例。图1示出的是本发明提供的主备流量切换的方法的实施例的示意图。
如图1所示,本发明实施例包括如下步骤:
S1、在kubernetes环境的kube-system命名空间下创建名称为cluster-cfg的configmap资源;
S2、部署监听控制器,通过监听控制器监听名称为cluster-cfg的configmap;
S3、在所述cluster-cfg中添加需要主备流量切换的应用信息;以及
S4、监听控制器定时获取副本信息并为存活副本添加相应标签以实现主备流量切换。
本发明实施例主要通过监听控制器与组件配置信息实现。组件配置信息使用configmap(ConfigMap是一种应用程序接口对象,用来将非加密数据保存到键值对中。可以用作环境变量、命令行参数或者存储卷中的配置文件)存储,configmap主要存储监听组件的namspace(命名空间)、namspace名称、端口、访问方式以及serivce(服务)名称等。监听控制器通过list-watch监听configmap的变化,通过组件访问方式和端口等获取第一个存活且能正常提供服务的副本,并为其和service添加相同的master(主)标签,其他副本添加非master标签。
在kubernetes环境的kube-system命名空间下创建名称为cluster-cfg的configmap资源。在kubernetes环境的kube-system命名空间下创建名称为cluster-cfg的资源,主要配置格式如下:
其中namespace为部署应用的命名空间;svcName为service名称;workloadName为工作负载名称;支持副本中存在多个容器场景,protocol为容器访问协议,containerPort为容器访问端口;periodSecons监听工作负载存活间隔时间单位为秒;timeoutSeconds表示超时时间。按照以上格式即可快速动态的增加修改监控资源信息。
部署监听控制器,通过监听控制器监听名称为cluster-cfg的configmap。部署监听控制器,监听控制器支持多个副本。多个副本下只有一个副本对外提供服务。
在一些实施方式中,所述通过监听控制器监听名称为cluster-cfg的configmap包括:响应于缓存cluster-cfg信息,将所述cluster-cfg信息与本地缓存对比,将差异部分保存到本地。监听控制器通过list-watch监听名称为cluster-cfg的configmap,并对比本地缓存,当本地缓存cluster-cfg信息时,直接将所有信息保存到本地缓存。当本地有缓存cluster-cfg信息,对比本地缓存与最新cluster-cfg信息,将差异保存到本地。
在一些实施方式中,所述通过监听控制器监听名称为cluster-cfg的configmap包括:监听configmap中保存的应用对外暴露的访问地址、应用的名称、命名空间、应用对应的服务名称以及定时调用应用副本时间。监听控制器根据应用时间隔定时获取当前应用下所有的副本ip,将ip、协议、和端口组装并调用访问地址(如10.16.126.5:8080)。
在所述cluster-cfg中添加需要主备流量切换的应用信息。监听控制器定时获取副本信息并为存活副本添加相应标签以实现主备流量切换。
在一些实施方式中,所述监听控制器定时获取副本信息并为存活副本添加相应标签以实现主备流量切换包括:监听控制器根据应用时间每隔预定时间获取当前应用下所有的副本ip,将ip、协议和端口组装并调用访问地址,在超时时间内判断副本是否存活;以及为第一个存活的副本添加主副本的标签,为其他副本添加非主副本的标签。在超时时间内判断副本是否存活,为第一个存活的副本添加master:true的标签,其他副本添加master:false的标签。
本发明实施例在集群的kube-system的命名空间下创建cluster-cfg的configmap资源,部署运行监听控制器,在cluster-cfg中添加需要主备流量切换的应用信息,监听控制器会定时根据配置信息监听存活副本,为其serivce和副本添加master标签。
kubernetes提供service资源对象实现应用负载均衡,通常情况service与副本的标签是相同的,当同一个应用多个副本时可通过service负载均衡应用不同副本中。本发明为service和副本添加标签后,无论云内还是云外访问应用时,主副本无法提供服务后,流量自动切换到备副本上。configmap主要保存获取应用对外暴露的访问地址(如端口、访问协议),应用的名称、namespace、应用对应的service名称以及定时调用应用副本时间。监听控制器通过list-watch监听configmap变化,当configmap内容发生时,将其加载到本地。定时调用所有副本接口监测是否存活,第一个存活副本添加master标签,其他副本添加非master标签。
需要特别指出的是,上述主备流量切换的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主备流量切换的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,提出了一种主备流量切换的系统。如图2所示,系统200包括如下模块:创建模块,配置用于在kubernetes环境的kube-system命名空间下创建名称为cluster-cfg的configmap资源;监听模块,配置用于部署监听控制器,通过监听控制器监听名称为cluster-cfg的configmap;添加模块,配置用于在所述cluster-cfg中添加需要主备流量切换的应用信息;以及执行模块,配置用于监听控制器定时获取副本信息并为存活副本添加相应标签以实现主备流量切换。
在一些实施方式中,所述执行模块配置用于:监听控制器根据应用时间每隔预定时间获取当前应用下所有的副本ip,将ip、协议和端口组装并调用访问地址,在超时时间内判断副本是否存活;以及为第一个存活的副本添加主副本的标签,为其他副本添加非主副本的标签。
在一些实施方式中,所述监听模块配置用于:响应于缓存cluster-cfg信息,将所述cluster-cfg信息与本地缓存对比,将差异部分保存到本地。
在一些实施方式中,所述监听模块配置用于:监听configmap中保存的应用对外暴露的访问地址、应用的名称、命名空间、应用对应的服务名称以及定时调用应用副本时间。
基于上述目的,本发明实施例的第三个方面,提出了一种计算机设备,包括:至少一个处理器;以及存储器,存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令,指令由处理器执行以实现如下步骤:S1、在kubernetes环境的kube-system命名空间下创建名称为cluster-cfg的configmap资源;S2、部署监听控制器,通过监听控制器监听名称为cluster-cfg的configmap;S3、在所述cluster-cfg中添加需要主备流量切换的应用信息;以及S4、监听控制器定时获取副本信息并为存活副本添加相应标签以实现主备流量切换。
在一些实施方式中,所述监听控制器定时获取副本信息并为存活副本添加相应标签以实现主备流量切换包括:监听控制器根据应用时间每隔预定时间获取当前应用下所有的副本ip,将ip、协议和端口组装并调用访问地址,在超时时间内判断副本是否存活;以及为第一个存活的副本添加主副本的标签,为其他副本添加非主副本的标签。
在一些实施方式中,所述通过监听控制器监听名称为cluster-cfg的configmap包括:响应于缓存cluster-cfg信息,将所述cluster-cfg信息与本地缓存对比,将差异部分保存到本地。
在一些实施方式中,所述通过监听控制器监听名称为cluster-cfg的configmap包括:监听configmap中保存的应用对外暴露的访问地址、应用的名称、命名空间、应用对应的服务名称以及定时调用应用副本时间。
如图3所示,为本发明提供的上述主备流量切换的计算机设备的一个实施例的硬件结构示意图。
以如图3所示的装置为例,在该装置中包括一个处理器301以及一个存储器302。
处理器301和存储器302可以通过总线或者其他方式连接,图3中以通过总线连接为例。
存储器302作为一种非易失性计算机可读存储介质,可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块,如本申请实施例中的主备流量切换的方法对应的程序指令/模块。处理器301通过运行存储在存储器302中的非易失性软件程序、指令以及模块,从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理,即实现主备流量切换的方法。
存储器302可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;存储数据区可存储根据主备流量切换的方法的使用所创建的数据等。此外,存储器302可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中,存储器302可选包括相对于处理器301远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至本地模块。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
一个或者多个主备流量切换的方法对应的计算机指令303存储在存储器302中,当被处理器301执行时,执行上述任意方法实施例中的主备流量切换的方法。
执行上述主备流量切换的方法的计算机设备的任何一个实施例,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。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有被处理器执行时执行主备流量切换的方法的计算机程序。
如图4所示,为本发明提供的上述主备流量切换的计算机存储介质的一个实施例的示意图。以如图4所示的计算机存储介质为例,计算机可读存储介质401存储有被处理器执行时执行如上方法的计算机程序402。
最后需要说明的是,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,主备流量切换的方法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,程序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。上述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。
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。
应当理解的是,在本文中使用的,除非上下文清楚地支持例外情况,单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是,在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
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)
1.一种主备流量切换的方法,其特征在于,包括如下步骤:
在kubernetes环境的kube-system命名空间下创建名称为cluster-cfg的configmap资源;
部署监听控制器,通过监听控制器监听名称为cluster-cfg的configmap;
在所述cluster-cfg中添加需要主备流量切换的应用信息;以及
监听控制器定时获取副本信息并为存活副本添加相应标签以实现主备流量切换。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述监听控制器定时获取副本信息并为存活副本添加相应标签以实现主备流量切换包括:
监听控制器根据应用时间每隔预定时间获取当前应用下所有的副本ip,将ip、协议和端口组装并调用访问地址,在超时时间内判断副本是否存活;以及
为第一个存活的副本添加主副本的标签,为其他副本添加非主副本的标签。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过监听控制器监听名称为cluster-cfg的configmap包括:
响应于缓存cluster-cfg信息,将所述cluster-cfg信息与本地缓存对比,将差异部分保存到本地。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过监听控制器监听名称为cluster-cfg的configmap包括:
监听configmap中保存的应用对外暴露的访问地址、应用的名称、命名空间、应用对应的服务名称以及定时调用应用副本时间。
5.一种主备流量切换的系统,其特征在于,包括:
创建模块,配置用于在kubernetes环境的kube-system命名空间下创建名称为cluster-cfg的configmap资源;
监听模块,配置用于部署监听控制器,通过监听控制器监听名称为cluster-cfg的configmap;
添加模块,配置用于在所述cluster-cfg中添加需要主备流量切换的应用信息;以及
执行模块,配置用于监听控制器定时获取副本信息并为存活副本添加相应标签以实现主备流量切换。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述执行模块配置用于:
监听控制器根据应用时间每隔预定时间获取当前应用下所有的副本ip,将ip、协议和端口组装并调用访问地址,在超时时间内判断副本是否存活;以及
为第一个存活的副本添加主副本的标签,为其他副本添加非主副本的标签。
7.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述监听模块配置用于:
响应于缓存cluster-cfg信息,将所述cluster-cfg信息与本地缓存对比,将差异部分保存到本地。
8.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述监听模块配置用于:
监听configmap中保存的应用对外暴露的访问地址、应用的名称、命名空间、应用对应的服务名称以及定时调用应用副本时间。
9.一种计算机设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器;以及
存储器,所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令,所述指令由所述处理器执行时实现权利要求1-4任意一项所述方法的步骤。
10.一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程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4任意一项所述方法的步骤。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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