一种kubernetes动态高可用方法、介质及设备与流程

本发明属于kubernetes，具体涉及一种kubernetes动态高可用方法、介质及设备。

背景技术：

1、现有的kubernetes高可用方案主要采用三节点架构，而三节点架构是由kubernetes数据库etcd的高可用架构决定的。etcd基于raft协议算法，其高可用性必须保证集群半数以上的节点可用，因此一般etcd的节点数量为奇数，最小的高可用规模为三节点。在大多数使用场景中，由于受限于资源限制，一般只能选用三节点的高可用架构；当宕机的节点超过半数时，etcd无法对外提供服务，也就是说三节点架构的容错仅有一台。多数etcd高可用架构的高可用性受限，严重依赖运维介入，尤其在无人值守的低运维场景下无法应对。

2、现有的kubernetes高可用方案存在如下缺点：

3、1)高可用受限：三节点架构中一旦某一台机器宕机，则集群处于崩溃的临界状态，运维必须立刻介入处理，其高可用性仅为单节点容错，对人工依赖非常高；

4、2)资源浪费：raft协议的容错能力只为集群的半数，剩下的一般节点无法提高容错能力，如果要扩大容错节点，必须以倍数增加集群节点：当增加一台容错节点，必须增加两台集群节点；

5、3)运维成本高：受限于资源问题，大多数的高可用方案均采用三节点架构，容错性低，对人工运维的依赖程度很高，从而带来高运维成本。

技术实现思路

1、为了克服上述技术缺陷，本发明提供了一种kubernetes动态高可用方法，实现在有限的节点资源中最大化保障etcd集群的高可用性，从而保障kubernetes集群的高可用。

2、为了解决上述问题，第一方面，本发明提供了一种kubernetes动态高可用方法，包括如下步骤：

3、将节点分为第一节点和备份节点，第一节点为部署有etcd的节点，备份节点状态默认为standby状态；

4、第一备份节点对第一节点集群进行监测，当监测到第一节点集群中有节点宕机时，第一备份节点补位宕机节点；

5、当监测到第一节点集群中原宕机节点恢复时，第一备份节点结束补位。

6、进一步的，步骤第一备份节点对第一节点集群进行监测，当监测到第一节点集群中有节点宕机时，第一备份节点补位宕机节点，包括如下步骤：

7、第一备份节点上部署并启动etcd守护进程；

8、第一备份节点调用kube-apiserver接口进行抢锁；

9、抢锁成功的第一备份节点的状态更新为monitor状态，并监听第一节点集群；

10、当监听到第一节点集群中有节点宕机时，抢锁成功的第一备份节点调用kube-apiserver接口，将状态更新为standby-active状态；

11、触发etcd部署，第一备份节点加入第一节点集群，补位宕机节点。

12、进一步的，步骤触发etcd部署，第一备份节点加入第一节点集群，补位宕机节点后，还包括步骤：

13、第一备份节点监听到其成功部署etcd，并且其状态更新为standby-active状态时，释放锁。

14、进一步的，步骤当监测到第一节点集群中原宕机节点恢复时，第一备份节点结束补位，包括如下步骤：

15、抢锁成功的第二备份节点的状态更新为monitor状态，并监听第一节点集群；

16、当第二备份节点监测到第一节点集群中原宕机节点恢复时，调用kube-apiserver接口，通知第一备份节点根据节点优先级结束补位。

17、进一步的，步骤当第二备份节点监测到第一节点集群中原宕机节点恢复时，调用kube-apiserver接口，通知第一备份节点根据节点优先级结束补位，包括步骤：

18、第二备份节点监测到第一节点集群中原宕机节点恢复时，调用kube-apiserver接口，查询所有standby-active状态的备份节点；

19、若standby-active状态的备份节点的数量等于预设值，判断standby-active状态的备份节点是否为控制节点；

20、若standby-active状态的备份节点不是控制节点，将该备份节点的状态更新为standby状态，并删除部署的etcd。

21、进一步的，步骤当第二备份节点监测到第一节点集群中原宕机节点恢复时，调用kube-apiserver接口，通知第一备份节点根据节点优先级结束补位，还包括步骤：

22、若standby-active状态的备份节点的数量大于预设值，按照节点负载的高低以及是否为控制节点对standby-active状态的备份节点进行排序。

23、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

24、本发明公开了一种kubernetes动态高可用方法，将节点分为第一节点和备份节点，当监测到第一节点集群中有节点宕机时，第一备份节点补位宕机节点；当监测到第一节点集群中原宕机节点恢复时，第一备份节点结束补位；通过将备份节点暂时加入第一节点集群，动态维持etcd的高可用稳态。实现在有限的节点资源中最大化保障etcd集群的高可用性，从而保障kubernetes集群的高可用，同时还可以减少人工运维介入，降低运维成本。

25、第二方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其为计算机可读的存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述的方法。

26、第三方面，本发明还提供了一种计算机设备，包括：

27、处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现上述的方法。

技术特征：

1.一种kubernetes动态高可用方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的kubernetes动态高可用方法，其特征在于，步骤第一备份节点对第一节点集群进行监测，当监测到第一节点集群中有节点宕机时，第一备份节点补位宕机节点，包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的kubernetes动态高可用方法，其特征在于，步骤触发etcd部署，第一备份节点加入第一节点集群，补位宕机节点后，还包括步骤：

4.根据权利要求3所述的kubernetes动态高可用方法，其特征在于，步骤当监测到第一节点集群中原宕机节点恢复时，第一备份节点结束补位，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的kubernetes动态高可用方法，其特征在于，步骤当第二备份节点监测到第一节点集群中原宕机节点恢复时，调用kube-apiserver接口，通知第一备份节点根据节点优先级结束补位，包括步骤：

6.根据权利要求5所述的kubernetes动态高可用方法，其特征在于，步骤当第二备份节点监测到第一节点集群中原宕机节点恢复时，调用kube-apiserver接口，通知第一备份节点根据节点优先级结束补位，还包括步骤：

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其为计算机可读的存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。

8.一种计算机设备，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种kubernetes动态高可用方法、介质及设备，所述方法包括如下步骤：将节点分为第一节点和备份节点，第一节点为部署有etcd的节点，备份节点状态默认为standby状态；第一备份节点对第一节点集群进行监测，当监测到第一节点集群中有节点宕机时，第一备份节点补位宕机节点；当监测到第一节点集群中原宕机节点恢复时，第一备份节点结束补位。

技术研发人员：刘忻,黄继承,林冬艺
受保护的技术使用者：广州市品高软件股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16