CN111638939A - 一种Kubernetes容器平台应用生命周期的管理***和方法 - Google Patents

一种Kubernetes容器平台应用生命周期的管理***和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种面向申威平台的Kubernetes容器平台应用生命周期的管理***,包括应用管理组件、应用API网关模块和Kubernetes集群代理模块,所述应用管理组件指部署于物理或虚拟主机上,用于实现应用生命周期管理的组件,所述应用API网关模块指与应用管理组件部署于同一内网中,提供应用API的网关功能,所述Kubernetes集群代理模块指与应用管理组件部署于同一内网,提供多Kubernetes集群代理的功能。本发明简化了应用生命周期管理的流程,极大提高了应用生命周期管理效率,具有良好的实用性。

Description

一种Kubernetes容器平台应用生命周期的管理***和方法
技术领域
本发明涉及一种Kubernetes容器平台应用生命周期的管理***和方法,属于应用生命周期的管理领域。
背景技术
随着容器化技术的发展及大规模应用,容器平台Kubernetes也越来越多地被用于生产环境中,用来对容器应用进行编排。Application是一个Kubernetes的CRD资源,它定义了一个应用的元数据信息,以及应用所包含的各个Kubernetes资源的Group和Kind信息。基于此CRD进行应用创建时需要首先分别创建应用所包含的资源对象,然后再根据已创建资源元数据来创建应用资源对象。Application虽然提供了应用及其相关资源的一个封装,但由于Application数据中并不包含资源的全部数据信息,在涉及资源创建及资源更新时,需要用户手动去进行资源与应用关联,并且需要一个个资源的去创建或更新,才能完成Application的生命周期管理,操作比较繁琐,应用生命周期管理复杂,效率低,无法满足用户对于应用生命周期的高效管理。
发明内容
本发明的目的是提供一种Kubernetes容器平台应用生命周期的管理***和方法,该一种Kubernetes容器平台应用生命周期的管理***和方法简化了应用生命周期管理的流程,极大提高了应用生命周期管理效率,具有良好的实用性。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:提供一种Kubernetes容器平台应用生命周期的管理***,包括:应用API网关模块、应用管理组件和Kubernetes集群代理模块;
所述应用API网关模块,用于暴露应用管理组件的应用生命周期管理接口,提供用户通过REST API访问应用管理接口的能力,以及对API进行认证、鉴权、安全、日志和流量控制;
应用管理组件,用于实现对应用生命周期的管理,具体包括:
接收应用创建或更新请求,检查所述应用创建或更新请求负载的合法性;
对应用的子资源数据进行分组归类,得到子资源数据所包含的资源分组和类别,并去除重复类别,得到无重复的资源分组和类别的子资源数据,更新至Application对象数据中的spec.componentKinds字段;
将应用的子资源数据暂存至请求上下文中,将spec.componentTemplates字段设置为空,将spec.assemblyPhase字段设置为Pending;
根据所组装的Application对象,即应用的子资源数据、资源分组和类别信息,向Kubernetes***提交创建或更新Application资源请求;
接收Kubernetes***成功响应或者返回错误响应给用户;
从请求上下文中获取暂存的应用的子资源数据,对每个子资源,依次执行数据清洗操作、数据注入操作、属主关联和应用创建或更新操作;
对于应用创建请求,提交每个资源数据的创建请求至Kubernetes***,将子资源数据存储至Kubernetes***中;
对于应用更新请求,执行子资源的差别计算操作;
返回给客户端Application对象作为响应的内容;
Kubernetes集群代理模块,用于实现多集群代理访问功能。
本发明还提供一种基于上述Kubernetes容器平台应用生命周期的管理***的管理方法,面向申威平台,包括以下步骤:
步骤1:组装应用创建或更新请求,所述创建或更新请求的负载中包含Application资源数据,在该资源数据的spec.componentTemplates字段中包含了应用的子资源数据,所述应用的子资源数据是指从属于应用的资源数据;
步骤2:提交应用创建或更新请求至应用管理组件,应用管理组件接收所述创建或更新请求,检查应用创建或更新请求负载的合法性,如果合法,执行步骤3,如果不合法,则返回错误响应,步骤终止;
步骤3:应用管理组件针对所述应用的子资源数据进行分组归类,得到子资源数据所包含的资源分组和类别,并去除重复类别,得到无重复的资源分组和类别的子资源数据,更新至Application对象数据中的spec.componentKinds字段;
步骤4:应用管理组件将经步骤3处理后获得的应用的子资源数据暂存至请求上下文中,将spec.componentTemplates字段设置为空,将spec.assemblyPhase字段设置为Pending;
步骤5:应用管理组件根据前述步骤所组装的Application对象,包括应用的子资源数据、资源分组和类别信息,向Kubernetes***提交创建或更新Application资源请求;
步骤6:应用管理组件收到Kubernetes***成功响应则继续下一步骤,否则返回错误响应给用户;
步骤7:应用管理组件从请求上下文中获取步骤4中暂存的应用的子资源数据,对于每个子资源,应用管理组件执行数据清洗操作,所述数据清洗操作指将子资源数据中由Kubernetes及应用管理组件自动生成的数据清除掉,避免资源数据创建或更新错误;
步骤8:对于每个子资源,在执行数据清洗操作后,应用管理组件执行数据注入操作,所述数据注入操作指将应用的selector label注入至每个资源对象的metadata.labels字段,实现应用与子资源的label关联;
步骤9:完成数据注入操作后,应用管理组件执行属主关联,为每个子资源对象设置到Application对象的ownerReference,实现在Application对象删除后,其所属子资源能够自动被Kubernetes***进行垃圾回收;
步骤10:完成属主关联后,应用的子资源数据准备结束,应用管理组件开始执行应用创建或更新操作:
对于应用创建请求,应用管理组件并发地提交每个资源数据的创建请求至Kubernetes***,将子资源数据存储至Kubernetes***中;
对于应用更新请求,应用管理组件执行子资源的差别计算操作,所述差别计算操作指比较当前Kubernetes***中已存在的应用的子资源数据和应用更新请求中的资源数据,得到待创建、待更新和待删除的3个资源数据集合;
对于待创建的资源,并发地提交创建资源请求至Kubernetes***,对于待更新的资源,并发地提交更新资源请求至Kubernetes***,对于待删除的资源,并发地提交删除资源请求至Kubernetes***;
步骤11:若步骤10中提交至Kubernetes***的资源请求全部成功,则更新Application对象的spec.assemblyPhase字段设置为Success;
若步骤10中提交至Kubernetes***的资源请求有失败发生,则更新Application对象的spec.assemblyPhase字段设置为Failed;
步骤12:应用管理组件向Kubernetes***提交被修改后的Application对象的更新请求;
步骤13:应用管理组件返回给客户端Application对象作为响应的内容。
由于上述技术方案的运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:
本发明一种面向申威平台的Kubernetes容器平台应用生命周期的管理方法和***,其通过在Application CRD中增加应用资源字段,在客户端和Kubernetes***之间增加一个应用管理组件,在其中封装应用生命周期管理功能,向客户端暴露应用生命周期管理的接口,解决了原来应用生命周期管理复杂,需要对每个应用下资源独立进行生命周期管理,导致应用生命管理效率低下的问题,解决基于Application CRD进行生命周期管理所带来的效率低下,步骤繁琐问题,简化了应用生命周期管理的流程,极大提高了应用生命周期管理效率,具有良好的实用性。
附图说明
附图1为本发明的流程示意图;
附图2为本发明的应用管理组件***交互时序图;
附图3为本发明的***结构图。
具体实施方式
实施例:本发明提供一种Kubernetes容器平台应用生命周期的管理***,如图3所示,Kubernetes***包括多个服务器节点和用于控制管理节点的主节点组成,所述应用生命周期的管理***包括应用管理组件、应用API网关模块和Kubernetes集群代理模块,所述应用管理组件部署于物理或虚拟主机上,用于实现应用生命周期管理,所述应用API网关模块与应用管理组件部署于同一内网中,提供应用API的网关功能,所述Kubernetes集群代理模块与应用管理组件部署于同一内网,提供多Kubernetes集群代理的功能;
通过应用API网关模块暴露应用管理组件提供的应用生命周期管理接口,为应用管理接口提供了认证、鉴权、安全、日志和流量控制功能,保证了应用管理组件的安全性、服务性能和可用性;
通过应用管理组件实现对应用生命周期的管理,具体包括:
接收应用创建或更新请求,检查所述应用创建或更新请求负载的合法性;
对应用的子资源数据进行分组归类,得到子资源数据所包含的资源分组和类别,并去除重复类别,得到无重复的资源分组和类别的子资源数据,更新至Application对象数据中的spec.componentKinds字段;
将应用的子资源数据暂存至请求上下文中,将spec.componentTemplates字段设置为空,将spec.assemblyPhase字段设置为Pending;
根据所组装的Application对象,即应用的子资源数据、资源分组和类别信息,向Kubernetes***提交创建或更新Application资源请求;
接收Kubernetes***成功响应或者返回错误响应给用户;
从请求上下文中获取暂存的应用的子资源数据,对每个子资源,依次执行数据清洗操作、数据注入操作、属主关联和应用创建或更新操作;
对于应用创建请求,提交每个资源数据的创建请求至Kubernetes***,将子资源数据存储至Kubernetes***中;
对于应用更新请求,执行子资源的差别计算操作;
返回给客户端Application对象作为响应的内容;
Kubernetes多集群管理模块允许通过应用管理组件直接访问各个不同的Kubernetes集群进行应用生命周期管理,而不需要关心不同集群的认证和地址配置信息。
本发明提供一种Kubernetes容器平台应用生命周期的管理方法,如图1所示,包括以下步骤:
步骤1:组装应用创建或更新请求,所述创建或更新请求的负载中包含Application资源数据,在该资源数据的spec.componentTemplates字段中包含了应用的子资源数据,所述应用的子资源数据是指从属于应用的资源数据;
步骤2:提交应用创建或更新请求至应用管理组件,应用管理组件接收所述创建或更新请求,检查应用创建或更新请求负载的合法性,如果合法,执行步骤3,如果不合法,则返回错误响应,步骤终止;
步骤3:应用管理组件针对所述应用的子资源数据进行分组归类,得到子资源数据所包含的资源分组和类别,并去除重复类别,得到无重复的资源分组和类别的子资源数据,更新至Application对象数据中的spec.componentKinds字段;
步骤4:应用管理组件将经步骤3处理后获得的应用的子资源数据暂存至请求上下文中,将spec.componentTemplates字段设置为空,将spec.assemblyPhase字段设置为Pending;
步骤5:应用管理组件根据前述步骤所组装的Application对象,包括应用的子资源数据、资源分组和类别信息,向Kubernetes***提交创建或更新Application资源请求;
步骤6:应用管理组件收到Kubernetes***成功响应则继续下一步骤,否则返回错误响应给用户;
步骤7:应用管理组件从请求上下文中获取步骤4中暂存的应用的子资源数据,对于每个子资源,应用管理组件执行数据清洗操作,所述数据清洗操作指将子资源数据中由Kubernetes及应用管理组件自动生成的数据清除掉,避免资源数据创建或更新错误;
步骤8:对于每个子资源,在执行数据清洗操作后,应用管理组件执行数据注入操作,所述数据注入操作指将应用的selector label注入至每个资源对象的metadata.labels字段,实现应用与子资源的label关联,对于selector label的注入,特别地对于Deployment,StatefulSet和DaemonSet资源类型,还需要注入至资源对象中的spec.selector.matchLabels及spec.template.labels字段;
步骤9:完成数据注入操作后,应用管理组件执行属主关联,为每个子资源对象设置到Application对象的ownerReference,实现在Application对象删除后,其所属子资源能够自动被Kubernetes***进行垃圾回收;
步骤10:完成属主关联后,应用的子资源数据准备结束,应用管理组件开始执行应用创建或更新操作:
对于应用创建请求,应用管理组件并发地提交每个资源数据的创建请求至Kubernetes***,将子资源数据存储至Kubernetes***中;
对于应用更新请求,应用管理组件执行子资源的差别计算操作,所述差别计算操作指比较当前Kubernetes***中已存在的应用的子资源数据和应用更新请求中的资源数据,得到待创建、待更新和待删除的3个资源数据集合;
对于待创建的资源,并发地提交创建资源请求至Kubernetes***,对于待更新的资源,并发地提交更新资源请求至Kubernetes***,对于待删除的资源,并发地提交删除资源请求至Kubernetes***;
步骤11:若步骤10中提交至Kubernetes***的资源请求全部成功,则更新Application对象的spec.assemblyPhase字段设置为Success;
若步骤10中提交至Kubernetes***的资源请求有失败发生,则更新Application对象的spec.assemblyPhase字段设置为Failed;
步骤12:应用管理组件向Kubernetes***提交被修改后的Application对象的更新请求;
步骤13:应用管理组件返回给客户端Application对象作为响应的内容。
采用上述一种面向申威平台的Kubernetes容器平台应用生命周期的管理方法和***时,其通过在Application CRD中增加应用资源字段,在客户端和Kubernetes***之间增加一个应用管理组件,在其中封装应用生命周期管理功能,向客户端暴露应用生命周期管理的接口,解决了原来应用生命周期管理复杂,需要对每个应用下资源独立进行生命周期管理,导致应用生命管理效率低下的问题,解决基于Application CRD进行生命周期管理所带来的效率低下,步骤繁琐问题,简化了应用生命周期管理的流程,极大提高了应用生命周期管理效率,具有良好的实用性。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种Kubernetes容器平台应用生命周期的管理***,特征在于,包括:应用API网关模块、应用管理组件和Kubernetes集群代理模块;
所述应用API网关模块,用于暴露应用管理组件的应用生命周期管理接口,提供用户通过REST API访问应用管理接口的能力,以及对API进行认证、鉴权、安全、日志和流量控制;
应用管理组件,用于实现对应用生命周期的管理,具体包括:
接收应用创建或更新请求,检查所述应用创建或更新请求负载的合法性;
对应用的子资源数据进行分组归类,得到子资源数据所包含的资源分组和类别,并去除重复类别,得到无重复的资源分组和类别的子资源数据,更新至Application对象数据中的spec.componentKinds字段;
将应用的子资源数据暂存至请求上下文中,将spec.componentTemplates字段设置为空,将spec.assemblyPhase字段设置为Pending;
根据所组装的Application对象,即应用的子资源数据、资源分组和类别信息,向Kubernetes***提交创建或更新Application资源请求;
接收Kubernetes***成功响应或者返回错误响应给用户;
从请求上下文中获取暂存的应用的子资源数据,对每个子资源,依次执行数据清洗操作、数据注入操作、属主关联和应用创建或更新操作;
对于应用创建请求,提交每个资源数据的创建请求至Kubernetes***,将子资源数据存储至Kubernetes***中;
对于应用更新请求,执行子资源的差别计算操作;
返回给客户端Application对象作为响应的内容;
Kubernetes集群代理模块,用于实现多集群代理访问功能。
2.一种基于上述Kubernetes容器平台应用生命周期的管理***的管理方法,其特征在于,面向申威平台,包括以下步骤:
步骤1:组装应用创建或更新请求,所述创建或更新请求的负载中包含Application资源数据,在该资源数据的spec.componentTemplates字段中包含了应用的子资源数据,所述应用的子资源数据是指从属于应用的资源数据;
步骤2:提交应用创建或更新请求至应用管理组件,应用管理组件接收所述创建或更新请求,检查应用创建或更新请求负载的合法性,如果合法,执行步骤3,如果不合法,则返回错误响应,步骤终止;
步骤3:应用管理组件针对所述应用的子资源数据进行分组归类,得到子资源数据所包含的资源分组和类别,并去除重复类别,得到无重复的资源分组和类别的子资源数据,更新至Application对象数据中的spec.componentKinds字段;
步骤4:应用管理组件将经步骤3处理后获得的应用的子资源数据暂存至请求上下文中,将spec.componentTemplates字段设置为空,将spec.assemblyPhase字段设置为Pending;
步骤5:应用管理组件根据前述步骤所组装的Application对象,包括应用的子资源数据、资源分组和类别信息,向Kubernetes***提交创建或更新Application资源请求;
步骤6:应用管理组件收到Kubernetes***成功响应则继续下一步骤,否则返回错误响应给用户;
步骤7:应用管理组件从请求上下文中获取步骤4中暂存的应用的子资源数据,对于每个子资源,应用管理组件执行数据清洗操作,所述数据清洗操作指将子资源数据中由Kubernetes及应用管理组件自动生成的数据清除掉,避免资源数据创建或更新错误;
步骤8:对于每个子资源,在执行数据清洗操作后,应用管理组件执行数据注入操作,所述数据注入操作指将应用的selector label注入至每个资源对象的metadata.labels字段,实现应用与子资源的label关联;
步骤9:完成数据注入操作后,应用管理组件执行属主关联,为每个子资源对象设置到Application对象的ownerReference,实现在Application对象删除后,其所属子资源能够自动被Kubernetes***进行垃圾回收;
步骤10:完成属主关联后,应用的子资源数据准备结束,应用管理组件开始执行应用创建或更新操作:
对于应用创建请求,应用管理组件并发地提交每个资源数据的创建请求至Kubernetes***,将子资源数据存储至Kubernetes***中;
对于应用更新请求,应用管理组件执行子资源的差别计算操作,所述差别计算操作指比较当前Kubernetes***中已存在的应用的子资源数据和应用更新请求中的资源数据,得到待创建、待更新和待删除的3个资源数据集合;
对于待创建的资源,并发地提交创建资源请求至Kubernetes***,对于待更新的资源,并发地提交更新资源请求至Kubernetes***,对于待删除的资源,并发地提交删除资源请求至Kubernetes***;
步骤11:若步骤10中提交至Kubernetes***的资源请求全部成功,则更新Application对象的spec.assemblyPhase字段设置为Success;
若步骤10中提交至Kubernetes***的资源请求有失败发生,则更新Application对象的spec.assemblyPhase字段设置为Failed;
步骤12:应用管理组件向Kubernetes***提交被修改后的Application对象的更新请求;
步骤13:应用管理组件返回给客户端Application对象作为响应的内容。
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