一种可移植高可用部署和管理容器集群的系统和方法技术方案

本发明专利技术提出一种可移植高可用部署和管理容器集群的系统和方法，属于云计算领域。部署和管理容器集群的系统包括：容器集群、主调度节点选举器、主备切换控制器、调度器、控制器管理器、管理北向接口服务器。部署和管理容器集群的方法包括以下步骤：R，部署容器集群；S,主调度节点选举器选举主调度节点，决定在哪一个管控节点上启动运行调度器和控制器管理器；T，主备切换控制器选择主备管控节点并控制主备管控节点的切换。本发明专利技术所提出的系统和方法适用于类似Kubernetes集群架构的所有容器集群，解决了管控节点高可用问题，实现了若管控节点出现问题或管控节点上的某个服务出现问题不会影响管控客户端对容器集群的管理控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及云计算领域，尤其涉及一种部署容器集群系统实现高可用云计算系统的系统和方法。
技术介绍
作为改进现行虚拟机的下一代资源虚拟化技术，容器虚拟化技术已渐渐成为近年国内外云计算企业的发展重点。随着容器技术如火如荼的发展，容器集群技术成为云计算
的研究前沿，现有容器集群系统如图1所示，典型的现有容器集群系统中有1个管控节点和若干从属节点。用户可以通过管控客户端向管控节点发送管理配置请求，管控节点中的管理北向接口服务器，可以接受管理配置请求，根据请求向从属节点部署，更新和删除用户的应用容器现有这种容器集群系统的一个问题是，没有很好的解决管控节点的高可用问题，即如果管控节点出现问题，或者管控节点上的某个服务出现问题，则影响管控客户端对容器集群的管理控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种部署和管理容器集群的系统和方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种部署和管理容器集群的系统，包括：管控客户端、管控节点、管控+从属节点和从属节点，所述管控节点上运行的容器包括：主调度节点选举器、主备切换控制器、管理北向接口服务器、调度器和控制器管理器，所述主调度节点选举器、所述主备切换控制器、所述管理北向接口服务器、所述调度器和所述控制器管理器呈分布式共享存储；所述管控+从属节点上运行的容器包括：主调度节点控制器、主备切换控制器、管理北向接口服务器、调度器、控制器管理器、前向代理系统和节点守护代理服务系统，所述调度节点控制器、所述主备切换控制器、所述管理北向接口服务器、所述调度器、所述控制器管理器和所述前向代理系统和所述节点守护代理服务系统呈分布式共享存储；所述从属节点上运行前向代理系统和节点守护代理服务系统；其中，所述主调度节点选举器用于选举主调度节点，决定在哪一个管控节点上启动运行所述调度器和所述控制器管理器；所述主备切换控制器用于选择主备管控节点并控制主备管控节点的切换；所述主备控制器用于选择主管控节点和备用管控节点，配置控制和监控所述切换控制器；所述切换控制器根据来自配置控制器的主备服务器配置控制主备服务器的自动切换。优选的，所述管控节点和所述从属节点的节点镜像包括以下3种类型：第一种类型是管控节点镜像型号A，在一个节点上安装并运行所述主调度节点选举器、所述主备切换控制器、所述管理北向接口服务器、所述调度器和所述控制器管理器，所述主调度节点选举器、所述主备切换控制器、所述管理北向接口服务器、所述调度器和所述控制器管理器呈分布式共享存储；第二种类型是管控+从属节点镜像型号B，在一个节点上安装并运行所述主调度节点选举器、所述主备切换控制器、所述管理北向接口服务器、所述调度器、所述控制器管理器、所述前向代理服务系统和所述节点守护代理服务系统，所述主调度节点选举器、所述主备切换控制器、所述管理北向接口服务器、所述调度器、所述控制器管理器、所述前向代理服务系统和所述节点守护代理服务系统呈分布式共享存储；第三种类型是从属节点镜像型号C，安装并运行所述前向代理服务系统和所述节点守护代理服务系统。对于镜像型号的选择可根据2类用户偏好：一类为节点功能隔离级别，分为有隔离和无隔离级别；另一类为节点高可用级别，分为无高可用型、弱高可用型、通用高可用型和超强高可用型级别。优选的，根据不同节点高可用级别和节点功能隔离级别可产生出8种选择：第一种为管控从属节点有隔离的无高可用型：1*A+N*C，注入脚本，每节点运行一个分布式共享存储实例；第二种为管控从属节点有隔离的弱高可用型：1*A+N*C，注入脚本，每节点运行三个分布式共享存储实例；第三种为管控从属节点有隔离的通用高可用型：3*A+N*C，每节点运行一个分布式共享存储实例；第四种为管控从属节点有隔离的超强高可用型：5*A+N*C,每节点运行一个分布式共享存储实例；第五种为管控从属节点无隔离的无高可用型：1*B+(N-1)*C，注入脚本，每节点运行一个分布式共享存储实例；第六种为管控从属节点无隔离的弱高可用型：1*B+(N-1)*C，注入脚本，每节点运行三个分布式共享存储实例；第七种为管控从属节点无隔离的通用高可用型：3*B+(N-3)*C入脚本，每节点运行一个分布式共享存储实例；第八种为管控从属节点无隔离的超强高可用型：5*B+(N-5)*C，每节点运行一个分布式共享存储实例；其中，所述N是3或5，所述从属节点有隔离的通用高可用型为系统默认的部署型号。一种部署和管理容器集群的方法，包括以下步骤：R，部署容器集群；S，主调度节点选择主管控节点和备用管控节点；T，当主管控节点失效时，切换管控节点。优选的，所述部署容器集群的步骤如下：R1，部署N个管控节点实例或主调度节点失效；R2，所述主调度节点选举器开始自主选举；若所述主调度节点选举器选举成功：R3.1，激活调度器和控制管理器，标识本节点为主调度节点；R4.1，启动主备切换控制器，将本节点设置为候选管控节点；R5.1，等待其他管控节点标识为非主调度节点；R6.1，根据负载均衡策略选择一个非主调度节点作为候选管控节点；R7.1，根据负载均衡策略在本节点和另一候选管控节点中选一个作为主管控节点；R8.1，设置两个候选管控节点的切换控制器策略，启动所述切换控制器，监控所述切换控制器；R9.1，所述切换控制器控制对管理北向接口VIP的绑定和监控；R10.1，程序结束；若所述主调度节点选举器选举失败：R3.2，停止调度器和控制管理器标识本节点为非调度节点；R4.2，等待调度节点对候选管控节点进行选择；若所述候选管控节点被作为候选节点，R5.2.1等待主调度节点设置所述切换控制器，监控所述切换控制器；若所述候选管控节点没有被选作候选节点，R5.2.2，程序结束；其中，所述N是3或5。优选的，所述主调度节点选择主管控节点和备用管控节点的步骤如下：S1，主调度节点选择主备管控节点；S2，删除所有失效节点；S3，删除所有服务资源使用率超过阈值的节点；若选择主调度节点优先，S4.1，所述主备控制器选择主调度节点作为主管控节点；S5.1，所述主备控制器在剩余管控节点中选择资源使用率最低的管控节点作为备用管控节点；S6.1，程序结束；若没有选择主调度节点优先，S4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种部署和管理容器集群的系统，其特征在于，包括管控客户端、管控节点、管控+从属节点和从属节点，所述管控节点上运行的容器包括：主调度节点选举器、主备切换控制器、管理北向接口服务器、调度器和控制器管理器，所述主调度节点选举器、所述主备切换控制器、所述管理北向接口服务器、所述调度器和所述控制器管理器呈分布式共享存储；所述管控+从属节点上运行的容器包括：主调度节点控制器、主备切换控制器、管理北向接口服务器、调度器、控制器管理器、前向代理系统和节点守护代理服务系统，所述调度节点控制器、所述主备切换控制器、所述管理北向接口服务器、所述调度器、所述控制器管理器和所述前向代理系统和所述节点守护代理服务系统呈分布式共享存储；所述从属节点上运行前向代理系统和节点守护代理服务系统；其中，所述主调度节点选举器用于选举主调度节点，决定在哪一个管控节点上启动运行所述调度器和所述控制器管理器；所述主备切换控制器用于选择主备管控节点并控制主备管控节点的切换；所述主备控制器用于选择主管控节点和备用管控节点，配置控制和监控所述切换控制器；所述切换控制器根据来自配置控制器的主备服务器配置控制主备服务器的自动切换。

【技术特征摘要】
1.一种部署和管理容器集群的系统，其特征在于，包括管控客户端、管控
节点、管控+从属节点和从属节点，所述管控节点上运行的容器包括：主调度节
点选举器、主备切换控制器、管理北向接口服务器、调度器和控制器管理器，
所述主调度节点选举器、所述主备切换控制器、所述管理北向接口服务器、所
述调度器和所述控制器管理器呈分布式共享存储；所述管控+从属节点上运行的
容器包括：主调度节点控制器、主备切换控制器、管理北向接口服务器、调度
器、控制器管理器、前向代理系统和节点守护代理服务系统，所述调度节点控
制器、所述主备切换控制器、所述管理北向接口服务器、所述调度器、所述控
制器管理器和所述前向代理系统和所述节点守护代理服务系统呈分布式共享存
储；所述从属节点上运行前向代理系统和节点守护代理服务系统；
其中，所述主调度节点选举器用于选举主调度节点，决定在哪一个管控节
点上启动运行所述调度器和所述控制器管理器；所述主备切换控制器用于选择
主备管控节点并控制主备管控节点的切换；所述主备控制器用于选择主管控节
点和备用管控节点，配置控制和监控所述切换控制器；所述切换控制器根据来
自配置控制器的主备服务器配置控制主备服务器的自动切换。
2.根据权利要求1所述的部署和管理容器集群的系统，其特征在于所述管控
节点和所述从属节点的节点镜像包括以下3种类型：
第一种类型是管控节点镜像型号A，在一个节点上安装并运行所述主调度节
点选举器、所述主备切换控制器、所述管理北向接口服务器、所述调度器和所
述控制器管理器，所述主调度节点选举器、所述主备切换控制器、所述管理北
向接口服务器、所述调度器和所述控制器管理器呈分布式共享存储；
第二种类型是管控+从属节点镜像型号B，在一个节点上安装并运行所述主调
度节点选举器、所述主备切换控制器、所述管理北向接口服务器、所述调度器、
所述控制器管理器、所述前向代理服务系统和所述节点守护代理服务系统，所
述主调度节点选举器、所述主备切换控制器、所述管理北向接口服务器、所述
调度器、所述控制器管理器、所述前向代理服务系统和所述节点守护代理服务
系统呈分布式共享存储；
第三种类型是从属节点镜像型号C，安装并运行所述前向代理服务系统和所

\t述节点守护代理服务系统。
3.根据权利要求2所述的部署和管理容器集群的系统，其特征在于，选择镜
像型号可根据2类用户偏好：
第一类为节点功能隔离级别，分为有隔离和无隔离级别；
第二类为节点高可用级别，分为无高可用型、弱高可用型、通用高可用型和
超强高可用型级别。
4.根据权利要求3所述的部署和管理容器集群的系统，其特征在于，根据不
同节点高可用级别和节点功能隔离级别可产生出8种选择：
第一种为管控从属节点有隔离的无高可用型：1*A+N*C，注入脚本，每节点
运行一个分布式共享存储实例；
第二种为管控从属节点有隔离的弱高可用型：1*A+N*C，注入脚本，每节点
运行三个分布式共享存储实例；
第三种为管控从属节点有隔离的通用高可用型：3*A+N*C，每节点运行一个
分布式共享存储实例；
第四种为管控从属节点有隔离的超强高可用型：5*A+N*C,每节点运行一个
分布式共享存储实例；
第五种为管控从属节点无隔离的无高可用型：1*B+(N-1)*C，注入脚本，
每节点运行一个分布式共享存储实...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈寓实，于家伟，王昕，绍长钰，唐飞雄，
申请(专利权)人：北京轻元科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11