[發(fā)明專(zhuān)利]一種容器負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710947703.9
• 申請(qǐng)日: 2017-10-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107547661B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏存濤;許志軍;卓佐鈴
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中電福富信息科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04L29/08
• 分類(lèi)號(hào): H04L29/08
• 代理公司: 福州君誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

本發(fā)明提供一種容器負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)方法，包括應(yīng)用層、Tengine負(fù)載層、LVS負(fù)載層和注冊(cè)中心,其中Tengine負(fù)載層和LVS負(fù)載層設(shè)置成雙層分流架構(gòu),極大提高整個(gè)集群系統(tǒng)的吞吐量的同時(shí)支持豐富的負(fù)載均衡策略；通過(guò)虛擬IP為客戶端提供唯一且穩(wěn)定的入口，并保證了負(fù)載入口的高可用。應(yīng)用層允許部署多個(gè)應(yīng)用，每個(gè)應(yīng)用均配套一個(gè)應(yīng)用代理程序；Tengine負(fù)載層允許部署多個(gè)Tengine，每個(gè)Tengine均配套一個(gè)Tengine代理程序；LVS負(fù)載層允許部署多個(gè)LVS，每個(gè)LVS均配套一個(gè)LVS代理程序。每層的代理程序配合注冊(cè)中心實(shí)現(xiàn)服務(wù)注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)的能力，使整個(gè)架構(gòu)具有橫向擴(kuò)展的能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙層分流架構(gòu)的容器負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

隨著Docker容器技術(shù)的火熱，不論是電信行業(yè)還是互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)都使用Docker技術(shù)將其應(yīng)用容器化運(yùn)行。對(duì)于大規(guī)模容器在線上系統(tǒng)如何管理，業(yè)內(nèi)的解決方案主要有三種，分別是Docker Swarm，Google Kubernetes和Apache Mesos。其中最熱門(mén)的方案是Google的Kubernetes，本發(fā)明將針對(duì)Kubernetes在實(shí)現(xiàn)容器的負(fù)載均衡方面進(jìn)行改進(jìn)，提出一種更高性能且高可用的容器負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)方法。

Kubernetes提供Service為后端的多個(gè)應(yīng)用容器提供反向代理和負(fù)載均衡能力，但是Kubernetes提供的這種方式存在一些不足點(diǎn)：

對(duì)外部應(yīng)用提供的入口不唯一且不穩(wěn)定。Kubernetes的Service方案以宿主機(jī)IP和宿主機(jī)Port方式對(duì)外提供服務(wù)，如果提供IP的宿主機(jī)宕機(jī)了，需要客戶端再選擇另外可用的宿主機(jī)IP。

有限的負(fù)載均衡策略導(dǎo)致應(yīng)用場(chǎng)景少。Kubernetes的Service方案只支持輪詢和IP_HASH(源地址散列調(diào)度)，無(wú)法基于URL/HEADER/COOKIE等轉(zhuǎn)發(fā)策略。

負(fù)載轉(zhuǎn)發(fā)效率低，不適合大規(guī)模應(yīng)用集群。Kubernetes的Service通過(guò)Iptables的NAT轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)，對(duì)于大規(guī)模應(yīng)用的請(qǐng)求負(fù)載情況下，該轉(zhuǎn)發(fā)模式將成為性能瓶頸。

針對(duì)以上缺點(diǎn)，本發(fā)明對(duì)外部應(yīng)用提供唯一且穩(wěn)定的入口，適用于大部分應(yīng)用場(chǎng)景的負(fù)載均衡策略，適用于大規(guī)模應(yīng)用集群的高性能負(fù)載轉(zhuǎn)發(fā)能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題，在于提供一種高性能且高可用的容器負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)方法，通過(guò)虛擬IP為客戶端提供唯一且穩(wěn)定的入口，并通過(guò)LVS負(fù)載均衡器和Tengine負(fù)載均衡器實(shí)現(xiàn)雙層負(fù)載分流請(qǐng)求。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種高性能且高可用的容器負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)方法，包括應(yīng)用層、Tengine負(fù)載層、LVS負(fù)載層和注冊(cè)中心,其中Tengine負(fù)載層和LVS負(fù)載層設(shè)置成雙層分流架構(gòu)；所述應(yīng)用層允許部署多個(gè)應(yīng)用，每個(gè)應(yīng)用均配套一個(gè)應(yīng)用代理程序；所述Tengine負(fù)載層允許部署多個(gè)Tengine，每個(gè)Tengine均配套一個(gè)Tengine代理程序；所述LVS負(fù)載層允許部署多個(gè)LVS，其中只有一個(gè)LVS是Active激活狀態(tài)，其余的LVS都是Standby備用狀態(tài)，每個(gè)LVS均配套一個(gè)LVS代理程序；每層的代理程序配合注冊(cè)中心實(shí)現(xiàn)服務(wù)注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)的能力，使整個(gè)架構(gòu)具有橫向擴(kuò)展的能力。

所述應(yīng)用代理程序?qū)ο鄳?yīng)的應(yīng)用進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)并實(shí)時(shí)將自身健康狀態(tài)更新到注冊(cè)中心；

所述Tengine代理程序?qū)ο鄳?yīng)的Tengine進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)并實(shí)時(shí)將自身健康狀態(tài)更新到注冊(cè)中心，同時(shí)實(shí)時(shí)獲取注冊(cè)中心的應(yīng)用狀態(tài)變化，以更新Tengine的負(fù)載配置文件，以保證新增的應(yīng)用能及時(shí)加入Tengine的負(fù)載列表，不可用的應(yīng)用及時(shí)從Tengine負(fù)載列表中移除；