[发明专利]一种容器高可用部署方法

说明书

本发明特别涉及一种容器高可用部署方法。该容器高可用部署方法，基于K8s的反亲和特性合理配置调度策略，将同一应用的多个副本强制调度到位于不同物理机上的虚机节点，进而保证集群的高可用。该容器高可用部署方法，可以实现集群关键Pod在不同物理机节点上的自动化调度，有效避免单一物理机故障导致多个虚机节点不可用，进而影响集群关键Pod调度异常的问题。

技术领域

本发明涉及集群部署技术领域，特别涉及一种容器高可用部署方法。

背景技术

Kubernetes(K8s)是一个全新的基于容器技术的分布式架构领先方案，在Docker技术的基础上，为容器化的应用提供部署运行、资源调度、服务发现和动态伸缩等一系列完整功能，提高了大规模容器集群管理的便捷性和高可用性。

一个容器平台的主要功能就是为容器分配运行时所需要的计算，存储和网络资源。容器调度系统负责选择在最合适的主机上启动容器，并且将它们关联起来。它必须能够自动的处理容器故障并且能够在更多的主机上自动启动更多的容器来应对更多的应用访问。

基于资源分配的任务调度是Kubernetes的核心组件，也是实现高可用能力的基础和关键。K8s调度系统的关键组件是调度器Scheduler，负责把定义的Pod按照一定的调度策略分配到集群的节点上。合理调度节点需要综合考虑多方面的因素，包括但不限于一下几点：

(一)公平：如何保证每个节点都能被分配资源；

(二)资源高效利用：集群所有资源被最大化使用；

(三)效率：调度的性能要好，能够尽快的对大批量的Pod完成调度工作；

(四)灵活：允许用户根据自己的需求控制调度逻辑。

Sceduler作为一个独立的程序运行，启动之后将持续监听kube-apiserver，获取PodSpec.Nodename为空的Pod，对每一个Pod创建一个对应的Binding，标名该Pod应该运行于哪一个节点之上。其中，Scheduler实现的几个核心调度策略如下：

(一)、Node的亲和性与反亲和性(Affinity/AnitAffinity)；

(二)、Node的污点和容忍(Taints and Tolerations)；

(三)、Pod的亲和性与反亲和性(Affinity/AntiAffinity)；

(四)、自定义调度器。

若应用A与应用B两个应用频繁交互，则有必要利用亲和性让两个应用的尽可能的靠近，甚至在一个节点上，以减少因网络通信而带来的性能损耗。

而当应用的采用多副本部署时，则有必要采用反亲和性让各个应用实例打散分布在各个节点上，以提高可用性。

常规的Kubernetes(K8s)集群部署方式是以物理机为单位，作为K8s集群中的单一节点，多物理机集群实现K8s集群搭建以及高可用实现。另一种部署环境是基于物理机上的多台虚机作为K8s节点进行部署。当集群以多物理机X多虚机方案部署时，如果单一物理机故障将导致该机器全部虚机/节点不可用，进而可能导致整个K8s集群出现严重可用性问题。因而需要将主节点(master)手动指定到位于不同物理机的虚机上，以应对单物理机故障导致同一机器上全部节点挂掉带来的可用性问题。

因此，如何合理利用K8s的调度工具，通过合理定制调度策略，实现基于物理机的Pod调度是本领域技术人员重点关注的问题。

基于上述情况，为了给基于kubernetes的调度工具和调度策略提供一个基于物理机的Pod调度方案，通过这个方案能够实现集群关键Pod合理调度到不同物理机上的虚机节点上，最终实现集群应用的高可用。本发明提出了一种容器高可用部署方法。

发明内容