[發(fā)明專利]基于Kubernetes的動態(tài)存儲類管理方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110380460.1
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113126922B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張勇
• 申請（專利權(quán)）人: 浪潮通信技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 濟(jì)南信達(dá)專利事務(wù)所有限公司 37100
• 代理人: 潘悅梅

本發(fā)明公開了基于Kubernetes的動態(tài)存儲類管理方法及裝置，屬于kubernetes集群技術(shù)領(lǐng)域，要解決的技術(shù)問題為如何在默認(rèn)存儲卷有問題時，能做到自動切換備用存儲類，如何實現(xiàn)存儲類高可用，且用戶不感知默認(rèn)存儲類的切換，對pod的創(chuàng)建無影響。方法包括：創(chuàng)建并配置Kubernetes集群；創(chuàng)建并配置rbd存儲類，作為默認(rèn)存儲類；創(chuàng)建并配置local?path存儲類，作為本地備份存儲類；通過存儲類監(jiān)控應(yīng)用周期性監(jiān)控rbd存儲類和local?path存儲類的健康狀態(tài)；如果rbd存儲類和local?path存儲類均正常，通過rbd存儲類創(chuàng)建pod掛載pvc。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及kubernetes集群技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是基于Kubernetes的動態(tài)存儲類管理方法及裝置。

背景技術(shù)

Kubernetes用于管理云平臺中多個主機(jī)上的容器化的應(yīng)用，是一個開源的平臺，可以實現(xiàn)容器集群的自動化部署、自動擴(kuò)縮容、維護(hù)等功能。Kubernetes具有快速部署應(yīng)用、快速擴(kuò)展應(yīng)用、無縫對接新的應(yīng)用功能、節(jié)省資源、優(yōu)化硬件資源的使用等優(yōu)點。

kubernetes功能包括多個pod協(xié)同工作、存儲系統(tǒng)掛載、應(yīng)用健康檢測、應(yīng)用實例的復(fù)制、Pod自動伸縮/擴(kuò)展、注冊與發(fā)現(xiàn)、負(fù)載均衡、滾動更新、資源監(jiān)控、日志訪問、調(diào)試應(yīng)用程序以及提供認(rèn)證和授權(quán)等。

在Kubernetes中，存儲是非常重要的一個領(lǐng)域。Kubernetes支持的存儲一般分為臨時存儲和持久化存儲。臨時存儲包括empty-dir，host-path,configmap,secret等。持久化存儲包括rbd，cinder，nfs等。存儲又分為靜態(tài)存儲和動態(tài)存儲。靜態(tài)存儲手動創(chuàng)建pv，pvc，pod創(chuàng)建時掛載volume選擇pvc。而動態(tài)存儲就是通過存儲類實現(xiàn)的。存儲類關(guān)聯(lián)存儲卷供應(yīng)，在創(chuàng)建pod時指定存儲類動態(tài)創(chuàng)建pvc，關(guān)聯(lián)后端存儲來實現(xiàn)持久化。Kubernetes集群管理員通過提供不同的存儲類，可以滿足用戶不同的服務(wù)質(zhì)量級別、備份策略和任意策略要求的存儲需求。動態(tài)存儲卷制備器使用StorageClass進(jìn)行實現(xiàn)，其允許存儲卷按需被創(chuàng)建。如果沒有動態(tài)存儲制備器，Kubernetes集群的管理員將不得不通過手工的方式類創(chuàng)建新的存儲卷。通過動態(tài)存儲卷，Kubernetes將能夠按照用戶的需要，自動創(chuàng)建其需要的存儲。每一個存儲類都包含provisioner、parameters和reclaimPolicy這三個參數(shù)域，這些字段會在StorageClass需要動態(tài)分配PersistentVolume時會使用到。當(dāng)一個屬于某個類的PersistentVolume需要被動態(tài)提供時，將會使用上述的參數(shù)域。存儲類對象的名稱非常重要，用戶通過名稱類請求特定的存儲類。管理員創(chuàng)建存儲類對象時，會設(shè)置類的名稱和其它的參數(shù)，存儲類的對象一旦被創(chuàng)建，將不能被更新。每個StorageClass都有一個制備器(Provisioner)，用來決定使用哪個卷插件制備pv，該字段必須指定。當(dāng)StorageClass的allowVolumeExpansion字段設(shè)置為true時，以下類型的卷支持卷擴(kuò)展，比如rbd，cinder，glusterfs等。管理員能夠為pvc指定一個默認(rèn)的存儲類。在一般kubernetes集群中會默認(rèn)創(chuàng)建一種存儲類作為默認(rèn)存儲類，存在如下問題：

(1)當(dāng)存儲類關(guān)聯(lián)后端存儲不可用時，那么pod將會創(chuàng)建不起來；

(2)如果創(chuàng)建兩個存儲類作為主備的話，也無法實現(xiàn)動態(tài)切換默認(rèn)存儲類；

(3)如果默認(rèn)存儲類后端存儲出現(xiàn)問題，用戶不可知；

(4)如何做到用戶對存儲類不感知，不影響業(yè)務(wù)的部署。

基于上述分析，如何在默認(rèn)存儲卷有問題時，能做到自動切換備用存儲類，如何實現(xiàn)存儲類高可用，且用戶不感知默認(rèn)存儲類的切換，對pod的創(chuàng)建無影響，是需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容