一种实现Kubernetes集群外服务发现的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种实现Kubernetes集群外服务发现的方法及装置，涉及集群服务技术领域。该实现Kubernetes集群外服务发现的方法，包括在Kubernetes中部署Service Controller ManagerDeployment和ConfigMap,并通过service注解增强，其支持scm/enabled和scm/proxymode注解，通过SCM监听原生的Kubernetes service，通过SCM识别集群外节点的软件环境，并自适应或按照用户指定在集群外节点上完成Cluster IP和其相关的负载均衡设置。本发明专利技术无依赖、零成本，无SLB相关的成本，具有高可用性，且能够自适应设置代理。且能够自适应设置代理。且能够自适应设置代理。

【技术实现步骤摘要】
一种实现Kubernetes集群外服务发现的方法及装置


[0001]本专利技术涉及集群服务
，具体为一种实现Kubernetes集群外服务发现的方法及装置。

技术介绍

[0002]Kubernetes提供了云原生的服务发现机制service，service包括ClusterIP、NodePort、LoadBalancer。它们在某些需求简单、无成本顾虑、网络设施能力良好等情况下能较好地发挥作用，但在其他实际环境中则会面临极大的挑战。
[0003]例如，使用NodePort service无外部依赖、无成本，但有外部流量单点的问题，需cl ient实现复杂的负载逻辑；例如，使用LoadBalancer service能解决前者的问题，但每个LoadBalancer service都需要额外的SLB实例，部署成本和运维成本随着数量规模的攀升而攀升，而在IaaS能力较弱的场景下(无SLB)就只能在降低可用性或复杂改造中做选择；又例如，企业在实施容器化迁移的过程中集群外业务对集群内业务的访问，在迁移前和迁移后难以保持一致，表现为业务迁移进集群后需更改为新的IP(Cluster IP)或域名。

技术实现思路

[0004]解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种实现Kubernetes集群外服务发现的方法及装置，解决了Kubernetes提供了云原生的服务发现机制service，service包括ClusterIP、NodePort、LoadBalancer，但是它们无法满足需求复杂，有成本顾虑且网络设施能力不佳等情况下的问题。
[0006]技术方案
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下予以实现：一种实现Kubernetes集群外服务发现的方法，包括以下方法步骤：
[0008]S1：在Kubernetes中部署Service Control ler ManagerDeployment和ConfigMap，其中Service Control ler ManagerDeployment简称为SCM；
[0009]S2：通过service注解增强，其支持scm/enabled和scm/proxymode注解；
[0010]S3：通过SCM监听原生的Kubernetes service，SCM根据默认配置叠加service annotat ion的指定配置决定scm
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loadbalancer
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service的网络模式，并支持中转和直连两种模式；
[0011]S4：通过SCM识别集群外节点的软件环境，依次包括ebpf、ipvs和iptables，并自适应或按照用户指定在集群外节点上完成Clus ter IP和其相关的负载均衡设置，还包括service域名的设置。
[0012]优选的，所述默认配置即为SCM ConfigMap，SCM需观察集群主机和endpoint的变化，及时调整集群外主机上的proxy。
[0013]优选的，所述S1中SCM部署部分，包括SCM以Deployment的方式部署和SCM配置以
ConfigMap的方式挂载到SCM Pod上。
[0014]优选的，所述SCM的配置项包括：
[0015]a、集群外主机信息；
[0016]b、网络连接模式即connectMode，支持转发和直连，默认为转发；转发表示集群外主机上的请求经集群主机NodePort做中转，direct表示集群外主机的请求与Pod IP直连；
[0017]c、代理模式即proxyMode，支持auto、ebpf、ipvs、iptables，默认为auto；Auto表示根据集群外主机的系统情况选择最优方案，依次为ebpf、ipvs、iptables；ebpf、ipvs、iptables各自表示采用自身技术实现代理。
[0018]优选的，所述S2中注解增强部分中，SCM会针对携带特定annotat ion的service进行处理，annotat ion包括：
[0019]a、scm/enabled＝[true|false]，true表示开启，开启时SCM会在集群外主机上为ClusterIP/NodePort类型的service生成proxy，False或没有该annotation时SCM忽略该service；
[0020]b、scm/proxymode＝[auto|ebpf|ipvs|iptables]，含义同SCM ConfigMap，优先级高于SCM ConfigMap中的配置。
[0021]优选的，所述S3的service监听步骤中，SCM l ist&watch service针对类型为ClusterIP/NodePort且annotation scm/enabled＝true的service进行过滤，接着根据事件类型做进一步的处理，包括Add、Update、Delete。
[0022]优选的，根据不同的事件类型进行进一步处理具体为：
[0023]a、当事件类型为Add，connectMode＝transfer，SCM l ist集群节点；connectMode＝direct，SCM则l ist该service对应的endpoint；
[0024]b、当事件类型为Update，connectMode＝transfer无需查询集群节点；connectMode＝direct，重新l ist该service对应的endpoint；
[0025]c、当事件类型为Delete，SCM不做获取集群主机和endpoint的操作。
[0026]优选的，所述S4实现在集群外主机配置或删除scm
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service，即proxy和本地域名；当proxyMode为auto时，SCM将自适应选择最优的代理工具，具体为通过SCM依次检查集群外主机上是否具备proxy的软件条件，优先级从ebpf到ipvs再到iptables，一旦满足则返回给SCM。
[0027]优选的，所述S4中scm
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service设置的具体配置方法包括以下步骤：
[0028]R1、配置时，通过SCM根据探测结果或指定配置在集群外主机配置proxy，proxy负责将Cluster IP均衡负载到各个集群主机的NodePort或endpoint的Port上，实现负载均衡；同时SCM会在集群外主机上配置本地域名，并映射到虚拟的Cluster IP上；以iptables为例，初始化命令为iptables
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AOUTPUT
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t nat
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p tcp
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d【Cluster IP】
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dport【service port】[<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现Kubernetes集群外服务发现的方法，其特征在于：包括以下方法步骤：S1：在Kubernetes中部署Service Controller ManagerDeployment和ConfigMap，其中Service Controller ManagerDeployment简称为SCM；S2：通过service注解增强，其支持scm/enabled和scm/proxymode注解；S3：通过SCM监听原生的Kubernetes service，SCM根据默认配置叠加service annotation的指定配置决定scm
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service的网络模式，并支持中转和直连两种模式；S4：通过SCM识别集群外节点的软件环境，依次包括ebpf、ipvs和iptables，并自适应在集群外节点上完成Cluster IP和其相关的负载均衡设置，还包括service域名的设置。2.根据权利要求1所述的一种实现Kubernetes集群外服务发现的方法，其特征在于：所述默认配置即为SCM ConfigMap，SCM需观察集群主机和endpoint的变化，及时调整集群外主机上的proxy。3.根据权利要求1所述的一种实现Kubernetes集群外服务发现的方法，其特征在于：所述S1中SCM部署部分，包括SCM以Deployment的方式部署和SCM配置以ConfigMap的方式挂载到SCM Pod上。4.根据权利要求3所述的一种实现Kubernetes集群外服务发现的方法，其特征在于：所述SCM的配置项包括：a、集群外主机信息；b、网络连接模式即connectMode，支持转发和直连，默认为转发；转发表示集群外主机上的请求经集群主机NodePort做中转，direct表示集群外主机的请求与Pod IP直连；c、代理模式即proxyMode，支持auto、ebpf、ipvs、iptables，默认为auto；Auto表示根据集群外主机的系统情况选择最优方案，依次为ebpf、ipvs、iptables；ebpf、ipvs、iptables各自表示采用自身技术实现代理。5.根据权利要求1所述的一种实现Kubernetes集群外服务发现的方法，其特征在于：所述S2中注解增强部分中，SCM会针对携带特定annotation的service进行处理，annotation包括：a、scm/enabled＝[true|false]，true表示开启，开启时SCM会在集群外主机上为ClusterIP/NodePort类型的service生成proxy，False或没有该annotation时SCM忽略该service；b、scm/proxymode＝[auto|ebpf|ipvs|iptables]，含义同SCM ConfigMap，优先级高于SCM ConfigMap中的配置。6.根据权利要求1所述的一种实现Kubernetes集群外服务发现的方法，其特征在于：所述S3的service监听步骤中，SCM list&amp;watch service针对类型为ClusterIP/NodePort且annotationscm/enabled＝true的service进行过滤，接着根据事件类型做进一步的处理，包括Add、Update、Delete。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡岳阳，林位宁，
申请(专利权)人：天翼云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：