CN115623008B - 一种Kubernetes资源的索引构建方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种Kubernetes资源的索引构建方法及系统，包括监听Kubernetes集群中的资源事件，资源事件包括与Kubernetes集群中的Pod资源相关联的事件；将每个资源事件以键值对形式存储，并构建每个资源事件的索引关键字，索引关键字包括命名空间、名称以及资源版本信息；基于写入数据的关键词，匹配包含关键词的索引关键字，获得对应的资源事件；本发明根据资源事件的命名空间、名称、资源版本信息形成具有特殊索引的资源数据缓存，当用户在进行Kubernetes资源查询时，通过单个资源能快速找到关联组，并将该组的关联资源列出，从而大大提升Kubernetes资源查询的效率。

Description

一种Kubernetes资源的索引构建方法及系统
技术领域
本发明涉及集群信息技术领域，尤其涉及一种Kubernetes资源的索引构建方法及系统。
背景技术
在Kubernetes环境下，我们查询k8s资源经常都是通过Kubernetes的REST API接口，使用资源的版本信息来查找特定一类Kubernetes资源。在使用Kubernetes的REST API接口去查找资源时，一次只能找到一个或者一类资源，当我们想获取跟目标资源相关联的其他类型资源时，则需要多次的查询，例如用户想获取Pod的同时能展示该Pod关联的ConfigMap（配置资源）和Service（服务资源），则需要先查询到Pod，再根据Pod中的信息分别再找到ConfigMap（配置资源）和Service（服务资源）。这种获取目标资源相关联的资源的需求在业务中十分常见。使用常规的资源查询方式效率低下，灵活拓展性不足。
发明内容
针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种Kubernetes资源的索引构建方法及系统。
为实现上述目的，本发明提供一种Kubernetes资源的索引构建方法，包括：
监听Kubernetes集群中的资源事件，所述资源事件包括与所述Kubernetes集群中的Pod资源相关联的事件；
将每个所述资源事件以键值对形式存储，并构建每个所述资源事件的索引关键字，所述索引关键字包括命名空间、名称以及资源版本信息；
基于写入数据的关键词，匹配包含所述关键词的所述索引关键字，获得对应的所述资源事件。
优选的是，监听Kubernetes集群中的资源事件包括：
监听所述Kubernetes集群中所有的Pod资源；
根据所述Pod的属主对象列表找到副本集合、无状态应用、有状态应用、守护进程集合、一次性任务工作负载类型资源；
根据所述Pod的共享存储找到配置资源和秘钥非工作负载类型资源；
根据所述Pod的用户信息获取用户信息资源非工作负载类型资源；
根据所述Pod的节点信息获取节点资源；
对获取的所述资源事件按照事件类型处理包括以下至少一项：资源添加事件、资源删除事件、资源修改事件。
优选的是，所述资源事件包括与所述Kubernetes集群中的Pod资源相关联的事件包括：
监听所述Kubernetes集群中所有的服务资源，根据服务中的选择器字段的标签来找到对应的所述Pod资源；
监听所述Kubernetes集群中所有的配置资源和秘钥资源，获取到有变化的所述配置资源和秘钥资源，且其与所述Pod资源相关联。
优选的是，每个所述资源事件存储中，与所述Kubernetes集群中的Pod资源相关联的事件形成相关联的资源列表，所述相关联的资源列表中存储的为指针类型。
优选的是，自定义所述资源事件的选择条件，用于获取指定的信息。
本发明还包括一种Kubernetes资源的索引构建系统，包括：
监听模块，用于监听Kubernetes集群中的资源事件，所述资源事件包括与所述Kubernetes集群中的Pod资源相关联的事件；
构建模块，用于将每个所述资源事件以键值对形式存储，并构建每个所述资源事件的索引关键字，所述索引关键字包括命名空间、名称以及资源版本信息；
搜索模块，用于基于写入数据的关键词，匹配包含所述关键词的所述索引关键字，获得对应的所述资源事件。
优选的是，监听Kubernetes集群中的资源事件包括：
监听所述Kubernetes集群中所有的Pod资源；
根据所述Pod的属主对象列表找到副本集合、无状态应用、有状态应用、守护进程集合、一次性任务工作负载类型资源；
根据所述Pod的共享存储找到配置资源和秘钥非工作负载类型资源；
根据所述Pod的用户信息获取用户信息资源非工作负载类型资源；
根据所述Pod的节点信息获取节点资源；
对获取的所述资源事件按照事件类型处理包括以下至少一项：资源添加事件、资源删除事件、资源修改事件。
优选的是，所述资源事件包括与所述Kubernetes集群中的Pod资源相关联的事件包括：
监听所述Kubernetes集群中所有的服务资源，根据服务中的选择器字段的标签来找到对应的所述Pod资源；
监听所述Kubernetes集群中所有的配置资源和秘钥资源，获取到有变化的所述配置资源和秘钥资源，且其与所述Pod资源相关联。
优选的是，每个所述资源事件存储中，与所述Kubernetes集群中的Pod资源相关联的事件形成相关联的资源列表，所述相关联的资源列表中存储的为指针类型。
优选的是，自定义所述资源事件的选择条件，用于获取指定的信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明根据资源事件的命名空间、名称、资源版本信息形成具有特殊索引的资源数据缓存，当用户在进行Kubernetes资源查询时，通过单个资源能快速找到关联组，并将该组的关联资源列出，从而大大提升Kubernetes资源查询的效率。
附图说明
图1是本发明Kubernetes资源的索引构建方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
首先，对本说明书一个或多个实施例涉及的名词术语进行解释。
Kubernetes为容器编排引擎；
Pod为容器编排引擎最小管理单位；
key-value为键值对；
key为关键字；
list-watch机制为容器编排引擎Kubernetes的资源监听机制。
参照图1，本发明提供一种Kubernetes资源的索引构建方法，包括：
监听Kubernetes集群中的资源事件，资源事件包括与Kubernetes集群中的Pod资源相关联的事件；
具体地，本申请基于Kubernetes的list-watch机制来对Kubernetes资源进行监听，通过Pod资源将Kubernetes中工作负载资源和非工作负载资源进行串联。
将每个资源事件以键值对形式存储，并构建每个资源事件的索引关键字，索引关键字包括命名空间、名称以及资源版本信息；
基于写入数据的关键词，匹配包含关键词的索引关键字，获得对应的资源事件。
进一步地，监听Kubernetes集群中的资源事件包括：
监听Kubernetes集群中所有的Pod资源；
根据Pod的owerReferences字段（属主对象列表）找到ReplicaSet（副本集合）、Deployment（无状态应用）、StatefulSet（有状态应用）、DaemonSet（守护进程集合）、Job（一次性任务）工作负载类型资源；
根据Pod的volumes字段（共享存储）找到ConfigMap（配置资源）和Secret（秘钥）非工作负载类型资源；
根据Pod的ServiceAccountName（用户信息）获取ServiceAccount（用户信息资源）非工作负载类型资源；
根据Pod的节点信息获取Node节点资源；
对获取的资源事件按照事件类型处理包括以下至少一项：资源添加事件、资源删除事件、资源修改事件。
在本实施例中，资源事件包括与Kubernetes集群中的Pod资源相关联的事件包括：
监听Kubernetes集群中所有的Service资源，根据Service（服务）中的selector（选择器）字段的lables（标签）来找到对应的Pod资源；
监听Kubernetes集群中所有的ConfigMap（配置资源）和Secret资源（秘钥资源），获取到有变化的ConfigMap（配置资源）或Secret资源（秘钥资源），且其与Pod资源相关联。
在本实施例中，每个资源事件存储中，与Kubernetes集群中的Pod资源相关联的事件形成相关联的资源列表，相关联的资源列表中存储的为指针类型。在数据安全方面，使用读写锁保证缓存数据安全的同时，提升缓存读写的效率。
在本实施例中，自定义资源事件的选择条件，用于获取指定的信息。即根据用户自定义资源事件的选择条件，在缓存资源数据时，剔除掉用户不关心的信息。在程序获取到资源时，会根据资源的资源版本信息获取到对应的选择条件，过滤掉其中用户不关心的资源数据信息，只将资源的关键数据信息进行缓存。用户可以在选择条件中指定，哪些k8s资源需要获取哪些信息，避免冗余信息，提供更多的信息的同时优化缓存的内存占用。
实施例1
基于Kubernetes的资源关联模糊查询系统
创建资源：在集群default命名空间中创建一个应用，包含资源Deployment（无状态应用）、Service（服务资源）、ConfigMap（配置资源）、ServiceAccount（用户信息资源）。应用在创建完成之后，会先生成ReplicaSet（副本集资源），然后再生成多个Pod，这些Pod会自动关联对应的Secret（秘钥资源）；
构建资源数据缓存：以命名空间、名称以及资源版本信息作为索引的关键字，资源数据为索引值的键值对形式存储在缓存中；
构建选择条件：使用默认的自定义选择条件，在建立缓存时，收集不同资源的不同信息作为资源数据索引值value的内容；
构建搜索引擎：使用Rabin-Karp（一种基于散列的字符串查找算法）和FNV hash（一种基于散列的哈希算法）算法结合，通过给定关键词，快速匹配包含该关键词的索引关键字key，实现资源的模糊搜索；
构建web服务器：对外提供关联资源的查询服务；
查询关联资源：用户使用Deployment（无状态应用）名称作为关键词，通过关联资源的查询服务查询。查询到目标Deployment（无状态应用）的同时，将该资源的相关联的ReplicaSet（副本集资源）、Pod、Service（服务资源）、ConfigMap（配置资源）、ServiceAccount（用户信息资源）、Secret（秘钥资源）资源全部找到，同时会根据资源数据整合策略展示以上资源的关键信息。
本发明还包括一种Kubernetes资源的索引构建系统，包括：
监听模块，用于监听Kubernetes集群中的资源事件，资源事件包括与Kubernetes集群中的Pod资源相关联的事件；
构建模块，用于将每个资源事件以键值对形式存储，并构建每个资源事件的索引关键字，索引关键字包括命名空间、名称以及资源版本信息；
搜索模块，用于基于写入数据的关键词，匹配包含关键词的索引关键字key，获得对应的资源事件。
进一步地，监听Kubernetes集群中的资源事件包括：
监听Kubernetes集群中所有的Pod资源；
根据Pod的owerReferences字段（属主对象列表）找到ReplicaSet（副本集合）、Deployment（无状态应用）、StatefulSet（有状态应用）、DaemonSet（守护进程集合）、Job（一次性任务）工作负载类型资源；
根据Pod的volumes字段（共享存储）找到ConfigMap（配置资源）和Secret（秘钥）非工作负载类型资源；
根据Pod的ServiceAccountName（用户信息）获取ServiceAccount（用户信息资源）非工作负载类型资源；
根据Pod的节点信息获取Node节点资源；
对获取的资源事件按照事件类型处理包括以下至少一项：资源添加事件、资源删除事件、资源修改事件。
在本实施例中，资源事件包括与Kubernetes集群中的Pod资源相关联的事件包括：
监听Kubernetes集群中所有的Service资源，根据Service（服务）中的selector（选择器）字段的lables（标签）来找到对应的Pod资源；
监听Kubernetes集群中所有的ConfigMap（配置资源）和Secret资源（秘钥资源），获取到有变化的ConfigMap（配置资源）或Secret资源（秘钥资源），且其与Pod资源相关联。
在本实施例中，每个资源事件存储中，与Kubernetes集群中的Pod资源相关联的事件形成相关联的资源列表，相关联的资源列表中存储的为指针类型。在数据安全方面，使用读写锁保证缓存数据安全的同时，提升缓存读写的效率。
在本实施例中，自定义资源事件的选择条件，用于获取指定的信息。即根据用户自定义资源事件的选择条件，在缓存资源数据时，剔除掉用户不关心的信息。在程序获取到资源时，会根据资源的资源版本信息获取到对应的选择条件，过滤掉其中用户不关心的资源数据信息，只将资源的关键数据信息进行缓存。用户可以在选择条件中指定，哪些k8s资源需要获取哪些信息，避免冗余信息，提供更多的信息的同时优化缓存的内存占用。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种Kubernetes资源的索引构建方法，其特征在于，包括：
监听Kubernetes集群中的资源事件，所述资源事件包括与所述Kubernetes集群中的Pod资源相关联的事件；
将每个所述资源事件以键值对形式存储，并构建每个所述资源事件的索引关键字，所述索引关键字包括命名空间、名称以及资源版本信息；
基于写入数据的关键词，匹配包含所述关键词的所述索引关键字，获得对应的所述资源事件；
监听Kubernetes集群中的资源事件包括：
监听所述Kubernetes集群中所有的Pod资源；
根据所述Pod的属主对象列表找到副本集合工作负载类型资源、无状态应用工作负载类型资源、有状态应用工作负载类型资源、守护进程集合工作负载类型资源、一次性任务工作负载类型资源；
根据所述Pod的共享存储找到配置资源非工作负载类型资源和秘钥非工作负载类型资源；
根据所述Pod的用户信息获取用户信息资源非工作负载类型资源；
根据所述Pod的节点信息获取节点资源；
对获取的所述资源事件按照事件类型处理包括以下至少一项：资源添加事件、资源删除事件、资源修改事件；
所述资源事件包括与所述Kubernetes集群中的Pod资源相关联的事件包括：
监听所述Kubernetes集群中所有的服务资源，根据服务中的选择器字段的标签来找到对应的所述Pod资源；
监听所述Kubernetes集群中所有的配置资源和秘钥资源，获取到有变化的所述配置资源和秘钥资源，且其与所述Pod资源相关联。
2.根据权利要求1所述的Kubernetes资源的索引构建方法，其特征在于，每个所述资源事件存储中，与所述Kubernetes集群中的Pod资源相关联的事件形成相关联的资源列表，所述相关联的资源列表中存储的为指针类型。
3.根据权利要求2所述的Kubernetes资源的索引构建方法，其特征在于，自定义所述资源事件的选择条件，用于获取指定的信息。
4.一种Kubernetes资源的索引构建系统，其特征在于，包括：
监听模块，用于监听Kubernetes集群中的资源事件，所述资源事件包括与所述Kubernetes集群中的Pod资源相关联的事件；
构建模块，用于将每个所述资源事件以键值对形式存储，并构建每个所述资源事件的索引关键字，所述索引关键字包括命名空间、名称以及资源版本信息；
搜索模块，用于基于写入数据的关键词，匹配包含所述关键词的所述索引关键字，获得对应的所述资源事件；
监听Kubernetes集群中的资源事件包括：
监听所述Kubernetes集群中所有的Pod资源；
根据所述Pod的属主对象列表找到副本集合工作负载类型资源、无状态应用工作负载类型资源、有状态应用工作负载类型资源、守护进程集合工作负载类型资源、一次性任务工作负载类型资源；
根据所述Pod的共享存储找到配置资源非工作负载类型资源和秘钥非工作负载类型资源；
根据所述Pod的用户信息获取用户信息资源非工作负载类型资源；
根据所述Pod的节点信息获取节点资源；
对获取的所述资源事件按照事件类型处理包括以下至少一项：资源添加事件、资源删除事件、资源修改事件；
所述资源事件包括与所述Kubernetes集群中的Pod资源相关联的事件包括：
监听所述Kubernetes集群中所有的服务资源，根据服务中的选择器字段的标签来找到对应的所述Pod资源；
监听所述Kubernetes集群中所有的配置资源和秘钥资源，获取到有变化的所述配置资源和秘钥资源，且其与所述Pod资源相关联。
5.根据权利要求4所述的Kubernetes资源的索引构建系统，其特征在于，每个所述资源事件存储中，与所述Kubernetes集群中的Pod资源相关联的事件形成相关联的资源列表，所述相关联的资源列表中存储的为指针类型。
6.根据权利要求5所述的Kubernetes资源的索引构建系统，其特征在于，自定义所述资源事件的选择条件，用于获取指定的信息。
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