[發明專利]一種Kubernetes環境自動化管理虛擬IP的方法

有效

• 申請號: 201911372959.7
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN111162941B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 李珂;潘峰;蔡衛衛;高傳集
• 申請（專利權）人: 浪潮云信息技術股份公司
• 主分類號: H04L41/0663
• 分類號: H04L41/0663;H04L43/0817;H04L61/5007
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 馮春連

本發明公開一種Kubernetes環境自動化管理虛擬IP的方法，涉及計算機技術領域，該方法首先定義Pod所需的RBAC相關權限操作和使用Configmap定義Shell函數實現的五個基本操作，然后通過Deployment管理單點Pod運行busybox鏡像并掛載Configmap，通過Kubernetes客戶端實現目標計算機運行虛擬IP，并且當該計算機發生故障時自動實現虛擬IP切換到正常計算機。本方法一方面可以借助Kubernetes集群的節點檢查和Pod自動遷移方便實現虛擬IP的平滑遷移，另一方面使用busybox鏡像和Shell函數與主流方式Keepalived相比縮小了鏡像大小和簡化了配置，并且不要求計算機網卡支持VRRP協議以及不同節點需要不同配置，保證了配置的穩定，大大提升了易用性和可管理性。

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，具體的說是一種Kubernetes環境自動化管理虛擬IP的方法。

背景技術

虛擬IP(VIP)是一個不與特定計算機或一個計算機中的網絡接口卡(NIC)相連的IP地址。數據包被發送到這個VIP地址，但是所有的數據還是經過真實的網絡接口。VIP大部分用于連接冗余，一個VIP地址可在一臺計算機或NIC發生故障時可用，交由另一個可選計算機或NIC響應連接。

目前實現虛擬IP的主流方式是Keepalived，通過調用用戶提供的腳本定時檢測計算機的狀態，如果有一臺計算機出現故障，Keepalived檢測到會將有故障的計算機從自身系統中剔除，同時使用其他計算機代替該計算機的工作；當計算機正常后Keepalived自動將其加回到自身系統中，無需人工干涉。但是Keepalived的實現要求NIC支持VRRP協議，每個計算機需要配置不同的優先級；同時需要用戶自定義檢測腳本，一旦腳本編寫不規范，就會影響計算機發生故障時VIP的自動切換。

發明內容

本發明針對目前技術發展的需求和不足之處，提供一種Kubernetes環境自動化管理虛擬IP的方法，借助Kubernetes檢查計算機狀態并在計算機發生故障時Pod自動遷移到其他計算機，保證VIP平滑遷移。

本發明的一種Kubernetes環境自動化管理虛擬IP的方法，解決上述技術問題采用的技術方案如下：

一種Kubernetes環境自動化管理虛擬IP的方法，該方法首先定義Pod所需的RBAC相關權限操作和使用Configmap定義Shell函數實現的五個基本操作，然后通過Deployment管理單點Pod運行busybox鏡像并掛載Configmap，通過Kubernetes客戶端實現目標計算機運行虛擬IP，并且當該計算機發生故障時自動實現虛擬IP切換到正常計算機。

可選的，定義Pod所需的RBAC相關權限操作，包括定義ServiceAccount、Role和ClusterRole，并將定義的ServiceAccount與Role和ClusterRole進行綁定，保證ServiceAccount具有基本的Kubernetes對象CRUD權限。

進一步可選的，使用Configmap定義Shell函數實現的五個基本操作，所述的五個基本操作包括加載內核模塊dummy、創建虛擬網卡和配置虛擬IP、睡眠、刪除虛擬IP和清理虛擬網卡、檢查虛擬網卡的虛擬IP是否正常。

進一步可選的，通過Deployment管理單點Pod運行busybox鏡像的過程中，

首先，用戶賬戶serviceAccountName配置定義的ServiceAccount，節點選擇nodeSelector配置節點標簽，卷掛載volumes配置Configmap；

其次，使用初始化容器initContainers實現加載內核模塊dummy，創建虛擬網卡配置虛擬IP；

隨后，Pod運行睡眠并通過健康檢查readinessProbe和livenessProbe調用檢查腳本，定時檢查虛擬網卡的虛擬IP是否正常；