CN115826679A - 一种kubernetes集群中时钟源管理的方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

一种kubernetes集群中时钟源管理的方法、系统、设备及存储介质 Download PDF

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CN115826679A CN202211702621.5A CN202211702621A CN115826679A CN 115826679 A CN115826679 A CN 115826679A CN 202211702621 A CN202211702621 A CN 202211702621A CN 115826679 A CN115826679 A CN 115826679A
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赵凯麟
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Abstract

本发明公开了一种kubernetes集群中时钟源管理的方法、系统、设备及存储介质,属于软件应用的运行控制技术领域,解决现有的时间同步方式配置复杂的技术问题,方法包括:在kubernetes集群的每个节点中配置时间服务组件chrony;设置两个不同的chrony配置文件,分别为master节点配置和node节点配置,chrony配置文件的路径为/etc/chrony.conf;调用NTP客户端管理命令工具;执行NTP设置子命令时,允许设置0~3个外部时钟源,外部时钟源需要通过NTP校验;接收到设置指令时,命令行工具程序根据配置的外部时钟源信息生成chrony配置模板,保存到configmap中;配置模板包括master节点配置模板、node节点配置模板;并给每个集群节点增加一个chrony运行标志的label,然后创建一个chrony daemonset用于在每个节点上执行chrony配置更新。

Description

一种kubernetes集群中时钟源管理的方法、系统、设备及存储 介质
技术领域
本发明涉及软件应用的运行控制技术领域,更具体地说,它涉及一种kubernetes集群中时钟源管理的方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
kubernetes集群要求集群中的节点时间必须精确一致,否则集群将无法正常运行,为了保证集群正常运行,需要在集群所有节点配置NTP时钟源,并配置可靠的时钟同步策略,防止时钟源不可靠,时钟跳变等问题。现有的时间同步方式是在集群每个节点上设置时间同步的工具和配置,而在Kubernetes集群中,管理员一般通过kubectl命令来管理集群以及集群中的各种组件、服务。为此,需要扩展kubectl命令,以使kubectl命令能够管理集群的NTP配置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足,本发明的目的一是提供一种kubernetes集群中时钟源管理的方法。
本发明的目的二是提供一种kubernetes集群中时钟源管理的系统。
本发明的目的三是提供一种计算机设备。
本发明的目的四是提供一种计算机可读存储介质。
为了实现上述目的一,本发明提供一种kubernetes集群中时钟源管理的方法,具体包括以下步骤:
步骤S1.在kubernetes集群的每个节点中配置时间服务组件chrony,时间服务组件chrony对应有预配置的时间服务配置;
步骤S2.在一个集群中设置两个不同的chrony配置文件,分别为master节点配置和node节点配置,chrony配置文件的路径为/etc/chrony.conf;
步骤S3.调用NTP客户端管理命令工具,NTP客户端工具通过扩展kubectl的方式增强集群管理功能,管理员可以通过kubectl命令直接查看当前时钟源、检查外部时钟源、设置时钟源等管理操作;根据kubectl扩展插件的要求,将ntp客户端工具插件的可执行文件名命名为“kubectl-ntp”复制到$PATH中的某个目录中;
步骤S4.执行NTP设置子命令时,允许设置0~3个外部时钟源,所述外部时钟源需要通过NTP校验,拒绝时间偏差过大的外部时钟源,且非集群内节点;
步骤S5.接收到设置指令时,命令行工具程序根据配置的外部时钟源信息生成chrony配置模板,保存到configmap中;配置模板包括master节点配置模板、node节点配置模板;并给每个集群节点增加一个chrony运行标志的label,然后创建一个chronydaemonset用于在每个节点上执行chrony配置更新,如果daemonset已存在,则更新daemonset,chrony daemonset包含chrony管理程序。
作为进一步地改进,在步骤S1中,chrony包含chronyd后台运行的守护程序、chronyc命令行用户工具,chronyd用于调整内核中运行的系统时钟和时钟服务器同步,chronyc用于监控性能并进行多样化的配置。
进一步地,在步骤S2中,集群节点上的chrony预配置具体如下:
kubernetes集群的master节点作为其他工作节点的时间服务器;
master节点的chrony配置中,多个master之间配置设置为peer对等服务器,开启local允许本地提供授时服务;
除了master节点外,最多添加3个外部时钟源,在不增加外部时钟源时,集群内与master节点时钟同步;
设置时间同步策略。
进一步地,所述时间同步策略包括允许超过一个阈值时允许步进调整一次,以及禁用步进防止随意跳变。
进一步地,步骤S5具体包括:
通过挂载卷的方式将主机目录挂载到容器中,并设置hostPID:true使用主机PID命名空间,允许容器中的systemctl和宿主机的systemd通信,以便能在容器中执行systemctl命令;
通过挂载卷的方式将chronyd配置文件/etc/chrony.conf挂载到容器中;将保存了chrony配置模板的configmap也挂载到容器中,以便在容器中修改主机chronyd配置;
chrony daemonset设置节点选择器选择所述在每个节点中添加的运行标志的label,使得chrony daemonset创建之后会在每个节点上运行;
chrony daemonset容器将生成的chrony配置模板文件覆盖到主机目录文件/etc/chrony.conf中,然后执行“systemctl restart chronyd”和“systemctl enable chronyd”命令重启chronyd服务,使新的配置生效;当配置成功后,将容器所在节点添加的的chrony运行标志的label删除,label删除后,该节点chrony daemonset容器会自动销毁,此时不影响其他正在运行的chrony daemonset容器,直至所有的节点daemonset容器运行chronyd配置全部生效,所有节点的运行标志的label被清除;当chrony配置失败,chrony daemonset运行程序会将所在节点label运行标志设置为失败状态,此时由于节点选择器value值不匹配,当前节点的chrony daemonset容器也将被销毁;
执行NTP查看子命令,查询所有节点带chronyd运行标志的label,获取chrony执行失败节点;通过获取configmap数据获取当前NTP配置;关联chrony命令“chronyc-nsources-v”查询当前执行节点时间同步服务器列表及同步状态;
执行NTP校验子命令可以用于检查外部时钟源是否合法,通过关联“ntpdate-q<server_ip>”命令检查外部时钟源server_ip是否合法,拒绝时间偏差过大的外部时钟源,且非集群内节点;
提供cleanup命令,当运行失败时,可以重新执行设置命令,也可以在手动修复节点的chrony配置后,执行cleanup命令删除chrony daemonset资源,及节点上的chrony标签,删除daemonset会关联删除所有节点上的daemonset容器;此外,该命令也作为chrony配置任务成功后chrony daemonset资源清理的补充。
为了实现上述目的二,本发明提供一种kubernetes集群中时钟源管理的系统,包括:
配置模块,用于在kubernetes集群的每个节点中配置时间服务组件chrony,时间服务组件对应有预配置的时间服务配置,以及用于在在一个集群中设置两个不同的chrony配置文件,分别为master节点配置和node节点配置,chrony配置文件的路径为/etc/chrony.conf;
调用模块,用于调用NTP客户端管理命令工具,NTP客户端工具通过扩展kubectl的方式增强集群管理功能,管理员可以通过kubectl命令直接查看当前时钟源、检查外部时钟源、设置时钟源等管理操作;根据kubectl扩展插件的要求,将ntp客户端工具插件的可执行文件名命名为“kubectl-ntp”复制到$PATH中的某个目录中;
执行模块,用于执行NTP设置子命令时,允许设置0~3个外部时钟源,所述外部时钟源需要通过NTP校验,拒绝时间偏差过大的外部时钟源,且非集群内节点;以及在接收到设置指令时,命令行工具程序根据配置的外部时钟源信息生成chrony配置模板,保存到configmap中;配置模板包括master节点配置模板、node节点配置模板;并给每个集群节点增加一个chrony运行标志的label,然后创建一个chrony daemonset用于在每个节点上执行chrony配置更新,如果daemonset已存在,则更新daemonset,chrony daemonset包含chrony管理程序。
为了实现上述目的三,本发明提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种kubernetes集群中时钟源管理的方法。
为了实现上述目的四,本发明提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的一种kubernetes集群中时钟源管理的方法。
有益效果
本发明与现有技术相比,具有的优点为:
本发明通过扩展kubectl的方式,在kubernetes集群内通过kubectl命令统一配置集群所有节点的时钟同步配置,可以简化集群管理,提高管理效率。
附图说明
图1为本发明中集群NTP外部时钟源设置的流程图;
图2为本发明中允许配置3个外部时钟源的示意图。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
参阅图1~图2,一种kubernetes集群中时钟源管理的方法,具体包括以下步骤:
步骤S1.在kubernetes集群的每个节点中配置时间服务组件chrony,时间服务组件chrony对应有预配置的时间服务配置。chrony包含chronyd后台运行的守护程序、chronyc命令行用户工具,chronyd用于调整内核中运行的系统时钟和时钟服务器同步,chronyc用于监控性能并进行多样化的配置。
步骤S2.在一个集群中设置两个不同的chrony配置文件,分别为master节点(管理节点)配置和node节点(工作节点)配置,chrony配置文件的路径为/etc/chrony.conf。集群节点上的chrony预配置具体如下:
1.kubernetes集群的master节点作为其他工作节点的时间服务器。
2.master节点的chrony配置中,多个master之间配置设置为peer对等服务器,开启local允许本地提供授时服务。
3.除了master节点外,最多添加3个外部时钟源,可以不增加外部时钟源,在不增加外部时钟源时,集群内与master节点时钟同步;如图2所示,允许配置3个外部时钟源,在集群内部,配置master节点作为时间服务器节点,并且master节点间互为对等服务器,其他node节点作为时间客户端节点同步时间服务器节点。
4.设置时间同步策略,时间同步策略包括允许超过一个阈值时允许步进调整一次,以及禁用步进防止随意跳变。
步骤S3.调用NTP客户端管理命令工具,NTP客户端工具通过扩展kubectl的方式增强集群管理功能,管理员可以通过kubectl命令直接查看当前时钟源、检查外部时钟源、设置时钟源等管理操作;根据kubectl扩展插件的要求,将ntp客户端工具插件的可执行文件名命名为“kubectl-ntp”复制到$PATH中的某个目录中,(如/usr/local/bin)。
NTP工具通过扩展kubectl的方式增强集群管理功能,kubectl扩展命令支持如下操作:
//查询当前集群NTP配置
kubectl ntp get
//检查外部时钟源
kubectl ntp check<server_ip>
//设置集群NTP,当ntp参数列表为空时为删除NTP配置
kubectl ntp set--ntp"<server_ip1>,<server_ip2>,<server_ip3>"
//ntp任务清理
kubectl ntp cleanup
步骤S4.执行NTP设置子命令时,允许设置0~3个外部时钟源,外部时钟源需要通过NTP校验,即通过健康检查,拒绝时间偏差过大的外部时钟源,且非集群内节点,即设置的外部时钟源服务器IP非集群内节点的IP,如拒绝时间偏差大于2min的外部时钟源。
步骤S5.接收到设置指令时,命令行工具程序根据配置的外部时钟源信息生成chrony配置模板,保存到configmap中;配置模板包括master节点配置模板、node节点配置模板,配置模板内容符合步骤2所述chrony预配置中的规则;并给每个集群节点增加一个chrony运行标志的label:chrony-config=running,然后创建一个chrony daemonset用于在每个节点上执行chrony配置更新,如果daemonset已存在,则更新daemonset,chronydaemonset包含chrony管理程序。步骤S5具体包括:
1.通过挂载卷的方式将主机目录挂载到容器中,并设置hostPID:true使用主机PID命名空间,允许容器中的systemctl和宿主机的systemd通信,以便能在容器中执行systemctl命令。如下所示:
Figure BDA0004024412620000071
Figure BDA0004024412620000081
Figure BDA0004024412620000091
2.通过挂载卷的方式将chronyd配置文件/etc/chrony.conf挂载到容器中;将保存了chrony配置模板的configmap也挂载到容器中,以便在容器中修改主机chronyd配置。
3.chrony daemonset设置节点选择器选择在每个节点中添加的运行标志的label,使得chrony daemonset创建之后会在每个节点上运行。
4.chrony daemonset容器将生成的chrony配置模板文件覆盖到主机目录文件/etc/chrony.conf中,然后执行“systemctl restart chronyd”和“systemctl enablechronyd”命令重启chronyd服务,使新的配置生效。
当配置成功后,将容器所在节点添加的的chrony运行标志的label删除,label删除后,该节点chrony daemonset容器会自动销毁,此时不影响其他正在运行的chronydaemonset容器,直至所有的节点daemonset容器运行chronyd配置全部生效,所有节点的运行标志的label被清除。
当chrony配置失败,chrony daemonset运行程序会将所在节点label运行标志设置为失败状态,此时由于节点选择器value值不匹配,当前节点的chrony daemonset容器也将被销毁。
5.执行NTP查看子命令,查询所有节点带chronyd运行标志的label,获取chrony执行失败节点;通过获取configmap数据获取当前NTP配置;关联chrony命令“chronyc-nsources-v”查询当前执行节点时间同步服务器列表及同步状态。
6.执行NTP校验子命令可以用于检查外部时钟源是否合法,通过关联“ntpdate-q<server_ip>”命令检查外部时钟源server_ip是否合法,拒绝时间偏差过大的外部时钟源,且非集群内节点,即设置的外部时钟源服务器IP非集群内节点的IP。
7.提供cleanup命令,当运行失败时,可以重新执行设置命令,也可以在手动修复节点的chrony配置后,执行cleanup命令删除chrony daemonset资源,及节点上的chrony标签,删除daemonset会关联删除所有节点上的daemonset容器;此外,该命令也作为chrony配置任务成功后chrony daemonset资源清理的补充。
一种kubernetes集群中时钟源管理的系统,包括:
配置模块,用于在kubernetes集群的每个节点中配置时间服务组件chrony,时间服务组件对应有预配置的时间服务配置,以及用于在在一个集群中设置两个不同的chrony配置文件,分别为master节点配置和node节点配置,chrony配置文件的路径为/etc/chrony.conf;
调用模块,用于调用NTP客户端管理命令工具,NTP客户端工具通过扩展kubectl的方式增强集群管理功能,管理员可以通过kubectl命令直接查看当前时钟源、检查外部时钟源、设置时钟源等管理操作;根据kubectl扩展插件的要求,将ntp客户端工具插件的可执行文件名命名为“kubectl-ntp”复制到$PATH中的某个目录中;
执行模块,用于执行NTP设置子命令时,允许设置0~3个外部时钟源,外部时钟源需要通过NTP校验,拒绝时间偏差过大的外部时钟源,且非集群内节点,即设置的外部时钟源服务器IP非集群内节点的IP;以及在接收到设置指令时,命令行工具程序根据配置的外部时钟源信息生成chrony配置模板,保存到configmap中;配置模板包括master节点配置模板、node节点配置模板;并给每个集群节点增加一个chrony运行标志的label,然后创建一个chrony daemonset用于在每个节点上执行chrony配置更新,如果daemonset已存在,则更新daemonset,chrony daemonset包含chrony管理程序。
一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述的一种kubernetes集群中时钟源管理的方法。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述的一种kubernetes集群中时钟源管理的方法。
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (8)

1.一种kubernetes集群中时钟源管理的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
步骤S1.在kubernetes集群的每个节点中配置时间服务组件chrony,时间服务组件chrony对应有预配置的时间服务配置;
步骤S2.在一个集群中设置两个不同的chrony配置文件,分别为master节点配置和node节点配置,chrony配置文件的路径为/etc/chrony.conf;
步骤S3.调用NTP客户端管理命令工具,NTP客户端工具通过扩展kubectl的方式增强集群管理功能,管理员可以通过kubectl命令直接查看当前时钟源、检查外部时钟源、设置时钟源等管理操作;根据kubectl扩展插件的要求,将ntp客户端工具插件的可执行文件名命名为“kubectl-ntp”复制到$PATH中的某个目录中;
步骤S4.执行NTP设置子命令时,允许设置0~3个外部时钟源,所述外部时钟源需要通过NTP校验,拒绝时间偏差过大的外部时钟源,且非集群内节点;
步骤S5.接收到设置指令时,命令行工具程序根据配置的外部时钟源信息生成chrony配置模板,保存到configmap中;配置模板包括master节点配置模板、node节点配置模板;并给每个集群节点增加一个chrony运行标志的label,然后创建一个chrony daemonset用于在每个节点上执行chrony配置更新,如果daemonset已存在,则更新daemonset,chronydaemonset包含chrony管理程序。
2.根据权利要求1所述的一种kubernetes集群中时钟源管理的方法,其特征在于,在步骤S1中,chrony包含chronyd后台运行的守护程序、chronyc命令行用户工具,chronyd用于调整内核中运行的系统时钟和时钟服务器同步,chronyc用于监控性能并进行多样化的配置。
3.根据权利要求1所述的一种kubernetes集群中时钟源管理的方法,其特征在于,在步骤S2中,集群节点上的chrony预配置具体如下:
kubernetes集群的master节点作为其他工作节点的时间服务器;
master节点的chrony配置中,多个master之间配置设置为peer对等服务器,开启local允许本地提供授时服务;
除了master节点外,最多添加3个外部时钟源,在不增加外部时钟源时,集群内与master节点时钟同步;
设置时间同步策略。
4.根据权利要求3所述的一种kubernetes集群中时钟源管理的方法,其特征在于,所述时间同步策略包括允许超过一个阈值时允许步进调整一次,以及禁用步进防止随意跳变。
5.根据权利要求1所述的一种kubernetes集群中时钟源管理的方法,其特征在于,步骤S5具体包括:
通过挂载卷的方式将主机目录挂载到容器中,并设置hostPID:true使用主机PID命名空间,允许容器中的systemctl和宿主机的systemd通信,以便能在容器中执行systemctl命令;
通过挂载卷的方式将chronyd配置文件/etc/chrony.conf挂载到容器中;将保存了chrony配置模板的configmap也挂载到容器中,以便在容器中修改主机chronyd配置;
chrony daemonset设置节点选择器选择所述在每个节点中添加的运行标志的label,使得chrony daemonset创建之后会在每个节点上运行;
chrony daemonset容器将生成的chrony配置模板文件覆盖到主机目录文件/etc/chrony.conf中,然后执行“systemctlrestart chronyd”和“systemctl enable chronyd”命令重启chronyd服务,使新的配置生效;当配置成功后,将容器所在节点添加的的chrony运行标志的label删除,label删除后,该节点chrony daemonset容器会自动销毁,此时不影响其他正在运行的chrony daemonset容器,直至所有的节点daemonset容器运行chronyd配置全部生效,所有节点的运行标志的label被清除;当chrony配置失败,chrony daemonset运行程序会将所在节点label运行标志设置为失败状态,此时由于节点选择器value值不匹配,当前节点的chrony daemonset容器也将被销毁;
执行NTP查看子命令,查询所有节点带chronyd运行标志的label,获取chrony执行失败节点;通过获取configmap数据获取当前NTP配置;关联chrony命令“chronyc-n sources-v”查询当前执行节点时间同步服务器列表及同步状态;
执行NTP校验子命令可以用于检查外部时钟源是否合法,通过关联“ntpdate-q<server_ip>”命令检查外部时钟源server_ip是否合法,拒绝时间偏差过大的外部时钟源,且非集群内节点;
提供cleanup命令,当运行失败时,可以重新执行设置命令,也可以在手动修复节点的chrony配置后,执行cleanup命令删除chrony daemonset资源,及节点上的chrony标签,删除daemonset会关联删除所有节点上的daemonset容器;此外,该命令也作为chrony配置任务成功后chrony daemonset资源清理的补充。
6.一种kubernetes集群中时钟源管理的系统,其特征在于,包括:
配置模块,用于在kubernetes集群的每个节点中配置时间服务组件chrony,时间服务组件对应有预配置的时间服务配置,以及用于在在一个集群中设置两个不同的chrony配置文件,分别为master节点配置和node节点配置,chrony配置文件的路径为/etc/chrony.conf;
调用模块,用于调用NTP客户端管理命令工具,NTP客户端工具通过扩展kubectl的方式增强集群管理功能,管理员可以通过kubectl命令直接查看当前时钟源、检查外部时钟源、设置时钟源等管理操作;根据kubectl扩展插件的要求,将ntp客户端工具插件的可执行文件名命名为“kubectl-ntp”复制到$PATH中的某个目录中;
执行模块,用于执行NTP设置子命令时,允许设置0~3个外部时钟源,所述外部时钟源需要通过NTP校验,拒绝时间偏差过大的外部时钟源,且非集群内节点;以及在接收到设置指令时,命令行工具程序根据配置的外部时钟源信息生成chrony配置模板,保存到configmap中;配置模板包括master节点配置模板、node节点配置模板;并给每个集群节点增加一个chrony运行标志的label,然后创建一个chrony daemonset用于在每个节点上执行chrony配置更新,如果daemonset已存在,则更新daemonset,chrony daemonset包含chrony管理程序。
7.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述的一种kubernetes集群中时钟源管理的方法。
8.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,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至5中任一项所述的一种kubernetes集群中时钟源管理的方法。
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CN117573425A (zh) * 2023-06-06 2024-02-20 扬州万方科技股份有限公司 一种基于k8s集群自适应时间跳变的容器自恢复方法及系统

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