CN112764886A - 一种基于Kubernetes平台的负载均衡控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于Kubernetes平台的负载均衡控制器，Kubernetes集群与负载均衡网络连接，pod负载均衡控制器监控API SERVER获取Kubernetes集群的服务配置，pod负载均衡控制器将Kubernetes配置变更并同步到负载均衡上；负载均衡的匹配策略将外部流量转发到工作节点的NodePort上，iptables/IPVS对流量做一个转换，将目的IP转化为pod IP，最终将流量转发到负载均衡中；本发明解决了裸机Kubernetes集群需要负载均衡向外暴露服务的问题，实现Kubernetes服务配置自动化同步至负载均衡上，提供均衡提供高可用、高性能的应用交付能力。

Description

一种基于Kubernetes平台的负载均衡控制器
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体是指一种基于Kubernetes平台的负载均衡控制器。
背景技术
对于裸机Kubernetes(是一个开源的容器集群管理***)集群，是无法使用负载均衡(LoadBalancer)类型的服务，因为Kubernetes本身没有提供负载均衡器。裸机Kubernetes集群对外暴露服务，只能使用节点端口(NodePort)或Ingress服务。NodePort服务的缺点是每个暴露的服务需要占用所有节点的某个端口，而Ingress服务的缺点是只支持HTTP协议。
现有技术中通过在Kubernetes中部署一个控制器容器，集群运维人员向控制器发布同步命令之后，控制器解析命令并匹配集群中的服务配置，再将配置同步给外置负载均衡设备，需要在客户生产环境中部署负载均衡控制器容器，对客户集群环境有一定侵入性。
所以，一种可以将Kubernetes的网络配置实时同步给外部负载均衡器，实现集群业务南北向流量的发布的负载均衡控制器成为人们亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为裸机Kubernetes集群提供LoadBalancer类型对外暴露服务的功能，并借助外置负载均衡设备提供高性能、高可用的负载能力。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种基于Kubernetes平台的负载均衡控制器，包括Kubernetes集群、负载均衡以及配置方法，所述Kubernetes集群与负载均衡网络连接，所述Kubernetes集群包括主节点与工作节点，所述主节点内部设有pod负载均衡控制器与API SERVER，所述工作节点内部设有NodePort、iptables/IPVS以及pod app；
所述pod负载均衡控制器监控API SERVER获取Kubernetes集群的服务配置，所述pod负载均衡控制器将Kubernetes配置变更并同步到负载均衡上；
所述负载均衡的匹配策略将外部流量转发到工作节点的NodePort上，所述iptables/IPVS对流量做一个转换，将目的IP转化为pod IP，最终将流量转发到负载均衡中；
所述配置方法包括以下步骤：
步骤1：部署外部负载均衡；
步骤2：通过yaml文件创建ClusterRole，添加pod负载均衡控制器访问KubernetesAPI SERVER的权限；
步骤3：Kubernetes部署控制器deployment；
步骤4：向Kubernetes集群添加configmap，并在configmap中指定service名称以及负载均衡的常规配置参数；
步骤5：pod负载均衡控制器监控API SERVER获取configmap之后，继续访问APISERVER获取configmap中指定的service、pod对象，整理配置之后同步到外部负载均衡中。
作为改进，所述步骤2中ClusterRole控制访问集群资源的权限，所述API SERVER提供Kubernetes各类资源增删改查的REST API接口。
作为改进，所述步骤3中deployment为Kubernetes内部编排调度中的一个资源集合。
作为改进，所述步骤4中service为Kubernetes的一种资源对象并为Kubernetes提供外部网络和pod网络访问。
本发明与现有技术相比的优点在于：本发明解决了裸机Kubernetes集群需要负载均衡向外暴露服务的问题，实现Kubernetes服务配置自动化同步至负载均衡上，提供均衡提供高可用、高性能、更丰富的应用交付能力，如负载均衡算法、健康检查、负载均衡策略、会话保持、L4/L7处理能力。
附图说明
图1是本发明一种基于Kubernetes平台的负载均衡控制器的工作流程图。
如图所示：1、Kubernetes集群，2、负载均衡，3、主节点，4、工作节点，5、pod负载均衡控制器，6、API SERVER，7、NodePort，8、iptables/IPVS，9、pod app。
具体实施方式
下面结合附图对本发明一种基于Kubernetes平台的负载均衡控制器做进一步的详细说明。
结合附图1，对本发明进行详细介绍。
一种基于Kubernetes平台的负载均衡控制器，包括Kubernetes集群1、负载均衡2以及配置方法，所述Kubernetes集群1与负载均衡2网络连接，所述Kubernetes集群1包括主节点3与工作节点4，所述主节点3内部设有pod负载均衡控制器5与API SERVER6，所述工作节点4内部设有NodePort7、iptables/IPVS8以及pod app9；
所述pod负载均衡控制器5监控API SERVER6获取Kubernetes集群1的服务配置，所述pod负载均衡控制器5将Kubernetes配置变更并同步到负载均衡2上；
所述负载均衡2的匹配策略将外部流量转发到工作节点4的NodePort7上，所述iptables/IPVS8对流量做一个转换，将目的IP转化为pod IP，最终将流量转发到负载均衡2中；
所述配置方法包括以下步骤：
步骤1：部署外部负载均衡2；
步骤2：通过yaml文件创建ClusterRole，添加pod负载均衡控制器5访问Kubernetes API SERVER6的权限；
步骤3：Kubernetes部署控制器deployment；
步骤4：向Kubernetes集群1添加configmap，并在configmap中指定service名称以及负载均衡2的常规配置参数；
步骤5：pod负载均衡控制器5监控API SERVER6获取configmap之后，继续访问APISERVER6获取configmap中指定的service、pod对象，整理配置之后同步到外部负载均衡2中。
所述步骤2中ClusterRole控制访问集群资源的权限，所述API SERVER提供Kubernetes各类资源增删改查的REST API接口。
所述步骤3中deployment为Kubernetes内部编排调度中的一个资源集合。
所述步骤4中service为Kubernetes的一种资源对象并为Kubernetes提供外部网络和pod网络访问。
本发明一种基于Kubernetes平台的负载均衡控制器的具体实施过程如下：
首先部署外部负载均衡2，通过yaml文件创建ClusterRole，添加pod负载均衡控制器5访问Kubernetes API SERVER6的权限，Kubernetes部署控制器deployment，向Kubernetes集群1添加configmap，configmap中需要指定service名称以及负载均衡2的常规配置参数，pod负载均衡控制器5监控API SERVER6获取configmap之后，继续访问APISERVER6获取configmap中指定的service、pod对象，整理配置之后同步到外部负载均衡2中。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于Kubernetes平台的负载均衡控制器，其特征在于：包括Kubernetes集群、负载均衡以及配置方法，所述Kubernetes集群与负载均衡网络连接，所述Kubernetes集群包括主节点与工作节点，所述主节点内部设有pod负载均衡控制器与API SERVER，所述工作节点内部设有NodePort、iptables/IPVS以及pod app；
所述pod负载均衡控制器监控API SERVER获取Kubernetes集群的服务配置，所述pod负载均衡控制器将Kubernetes配置变更并同步到负载均衡上；
所述负载均衡的匹配策略将外部流量转发到工作节点的NodePort上，所述iptables/IPVS对流量做一个转换，将目的IP转化为pod IP，最终将流量转发到负载均衡中；
所述配置方法包括以下步骤：
步骤1：部署外部负载均衡；
步骤2：通过yaml文件创建ClusterRole，添加pod负载均衡控制器访问Kubernetes APISERVER的权限；
步骤3：Kubernetes部署控制器deployment；
步骤4：向Kubernetes集群添加configmap，并在configmap中指定service名称以及负载均衡的常规配置参数；
步骤5：pod负载均衡控制器监控API SERVER获取configmap之后，继续访问API SERVER获取configmap中指定的service、pod对象，整理配置之后同步到外部负载均衡中。
2.根据权利要求1所述的一种基于Kubernetes平台的负载均衡控制器，其特征在于：所述步骤2中ClusterRole控制访问集群资源的权限，所述API SERVER提供Kubernetes各类资源增删改查的REST API接口。
3.根据权利要求1所述的一种基于Kubernetes平台的负载均衡控制器，其特征在于：所述步骤3中deployment为Kubernetes内部编排调度中的一个资源集合。
4.根据权利要求1所述的一种基于Kubernetes平台的负载均衡控制器，其特征在于：所述步骤4中service为Kubernetes的一种资源对象并为Kubernetes提供外部网络和pod网络访问。
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