基于Kubernetes的集群内部网络流量优化方法、设备、系统及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种基于Kubernetes的集群内部网络流量优化方法、设备、系统及介质,所述方法包括以下步骤：响应于所述存储调度服务接收到至少一路流量对应的流量转发任务，确定至少一路流量中的每一路流量对应的Node，并将该路流量对应的流量转发任务下发到该Node上的任一存储服务；接收到流量转发任务的存储服务向媒体调度服务发送请求，以确定该路流量的流量转发情况；根据该路流量的流量转发情况，确定与该路流量对应的媒体服务，从与该路流量对应的媒体服务分发一路媒体流至该媒体服务所在Node上的任一存储服务。其可保证媒体流传输在同一节点上进行，进一步降低Pod间耦合网络流量的传输，实现资源的更合理分配。实现资源的更合理分配。实现资源的更合理分配。

【技术实现步骤摘要】
基于Kubernetes的集群内部网络流量优化方法、设备、系统及介质


[0001]本专利技术属于网络流量优化
，具体地涉及一种基于Kubernetes的集群内部网络流量优化方法、设备、系统及介质。

技术介绍

[0002]在传统部署时代，应用程序运行在物理服务器上，无法为应用程序定义资源边界，会导致资源分配问题，而在不同的物理服务器上运行每个应用程序又会造成资源利用率低的问题， 并且扩展和维护成本很高。
[0003]虚拟化技术是将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机，每台逻辑计算机可运行不同的操作系统，使应用程序可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率。目前主要分为硬件级虚拟化（虚拟机）和操作系统级虚拟化（容器化）。
[0004]硬件级虚拟化由于运行在硬件之上，需要模拟一个完整的操作系统，所以不利于应用的升级和更新/回滚，并且对物理机性能损耗较大，可移植性差。
[0005]操作系统级虚拟化运行在操作系统之上，允许操作系统上有多个独立的用户空间实例，通过用户空间实例隔离各个服务进程的运行环境。通过容器化可实现服务的快速部署、持续开发、资源隔离、开发/测试/生产环境一致性、跨平台。
[0006]Kubernetes，简称K8S，是用8代替名字中间的8个字符“ubernete”而成的缩写。K8S是用于自动部署、扩展和管理容器化应用程序的开源系统，其具有可移植、可扩展、自动化、滚动更新、健康监测、服务发现、负载均衡等特点。
[0007]K8S集群由一组被称作节点Node的机器组成，这些节点会运行由K8S所管理的容器化应用，且每个集群至少有一个工作节点。Pod是可以在K8S中创建和管理的、最小的可部署计算单元。Pod包含一组容器，一组容器中包括一个或多个容器，这些容器共享存储、网络、以及怎样运行这些容器的声明。Pod中的内容总是一同调度，在共享的上下文中运行。工作节点会托管所谓的Pod，而Pod就是作为应用程序负载的组件。控制管理集群中的工作节点和Pod，为集群提供故障转移和高可用性。
[0008]在对Kubernetes集群内部网络流量优化时，如图1所示，现有一般采用的方式为：获取集群当前的重调度策略，该重调度策略包括多个自定义配置策略，自定义配置策略包括删除重复项RemoveDuplicat，节点使用率NodeUtilization，节点亲和性NodeAffinity，节点中容器重启次数PodRestartTimesInNode，以及命名空间定义WorkInNameSpaces中的至少一种。根据该重调度策略，对集群内的节点和Pod进行资源配置的监控，确定出各待调度节点；按照打分规则对各所述待调度节点进行打分操作，得到各待调度节点对应的打分结果；打分结果用于表征自定义配置策略与待调度节点当前的资源配置信息的匹配程度；根据各待调度节点对应的打分结果，确认出最优节点，将Pod调度至最优节点上。
[0009]由于K8S在新创建Pod时由调度器选出可调度Node中打分最高的，然后在这个最优
Node上拉起Pod，因此Pod的部署位置存在一定的随机性。通常部署在K8S上的平台都进行了微服务化拆分，增加扩展性。由于每个微服务的逻辑过于基础、轻量，一个完整业务逻辑需要多个微服务程序实例协作共同完成，也就是说微服务仍属于同一个平台，耦合是不可避免的，因此Pod间或多或少都会存在耦合流量，尤其像视频、图片、大文件等数据量较大的资源如果在不同服务间耦合，会在Pod间产生很大流量。

技术实现思路

[0010]为了解决现有方法仅将Pod调度至较优节点上，没有考虑到同一平台下的各微服务间耦合, Pod间会存在耦合流量的问题，本专利技术提供一种基于Kubernetes的集群内部网络流量优化方法、设备、系统及介质,其可保证媒体流传输在同一节点上进行，进一步降低Pod间耦合网络流量的传输，实现资源的更合理分配。
[0011]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：本专利技术第一方面提供一种基于Kubernetes的集群内部网络流量优化方法，其特征在于：所述集群内部署一媒体调度服务、一存储调度服务、至少一个受所述媒体调度服务调度管理的媒体服务和至少一个受所述存储调度服务调度管理的存储服务，至少一个所述媒体服务和至少一个所述存储服务运行于同一负载节点Node；所述方法包括以下步骤：响应于所述存储调度服务接收到至少一路流量对应的流量转发任务，确定至少一路流量中的每一路流量对应的Node，并将该路流量对应的流量转发任务下发到该Node上的任一存储服务；接收到流量转发任务的存储服务向媒体调度服务发送请求，以确定该路流量的流量转发情况；根据该路流量的流量转发情况，确定与该路流量对应的媒体服务，从与该路流量对应的媒体服务分发一路媒体流至该媒体服务所在Node上的任一存储服务。
[0012]在一种可能的设计中，所述媒体调度服务记录有至少一路流量所在媒体服务对应的Node信息；所述确定至少一路流量中的每一路流量对应的Node，并将该路流量对应的流量转发任务下发到该Node上的任一存储服务，包括：向媒体调度服务发起查询以确定至少一路流量中的每一路流量所在的Node，响应于在媒体调度服务中查询到对应流量所在的Node，存储调度服务将该路流量对应的流量转发任务下发到该Node上的任一存储服务。
[0013]在一种可能的设计中，响应于在媒体调度服务中未查询到对应流量所在的Node，确定最优的存储服务并将该路流量对应的流量转发任务下发到该最优的存储服务。
[0014]在一种可能的设计中，所述确定最优的存储服务包括：根据重调度策略确定最优的存储服务。
[0015]在一种可能的设计中，所述根据该路流量对应的流量的转发情况，确定与该路流量对应的媒体服务，包括：响应于媒体调度服务根据所述请求查找该路流量的媒体流已在转发，将已在进行流量转发的媒体服务确定为与该路流量对应的媒体服务。
[0016]在一种可能的设计中，所述请求包括对该路流量的媒体流进行转发的任务和自身
所在的Node；所述根据该路流量对应的流量的转发情况，确定与该路流量对应的媒体服务，包括：响应于媒体调度服务根据所述请求查找该流量的媒体流未转发，确定位于所述请求中Node上所有媒体服务中的最优的媒体服务，将该最优的媒体服务作为与该路流量对应的媒体服务。
[0017]在一种可能的设计中，所述确定位于所述请求中Node上所有媒体服务中的最优的媒体服务包括：根据负载均衡确定所述请求中Node上的最优的媒体服务。
[0018]本专利技术第二方面提供一种基于Kubernetes的集群内部网络流量优化设备，包括依次通信连接的存储器和控制器，所述存储器上存储有计算机程序，所述控制器用于读取所述计算机程序，以执行第一方面及其任一种可能中所述的一种基于Kubernetes的集群内部网络流量优化方法。
[0019]本专利技术第三方面提供一种基于Kubernetes的集群内部网络流量优化系统，包括媒体采集设备、第二方面中所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于Kubernetes的集群内部网络流量优化方法，其特征在于：所述集群内部署一媒体调度服务、一存储调度服务、至少一个受所述媒体调度服务调度管理的媒体服务和至少一个受所述存储调度服务调度管理的存储服务，至少一个所述媒体服务和至少一个所述存储服务运行于同一负载节点Node；所述方法包括以下步骤：响应于所述存储调度服务接收到至少一路流量对应的流量转发任务，确定至少一路流量中的每一路流量对应的Node，并将该路流量对应的流量转发任务下发到该Node上的任一存储服务；接收到流量转发任务的存储服务向媒体调度服务发送请求，以确定该路流量的流量转发情况；根据该路流量的流量转发情况，确定与该路流量对应的媒体服务，从与该路流量对应的媒体服务分发一路媒体流至该媒体服务所在Node上的任一存储服务。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述媒体调度服务记录有至少一路流量所在媒体服务对应的Node信息；所述确定至少一路流量中的每一路流量对应的Node，并将该路流量对应的流量转发任务下发到该Node上的任一存储服务，包括：向媒体调度服务发起查询以确定至少一路流量中的每一路流量所在的Node，响应于在媒体调度服务中查询到对应流量所在的Node，存储调度服务将该路流量对应的流量转发任务下发到该Node上的任一存储服务。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：响应于在媒体调度服务中未查询到对应流量所在的Node，确定最优的存储服务并将该路流量对应的流量转发任务下发到该最优的存储服务。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述确定最优的存储服务包括：根据集群当前的重调度策略对集群内的存储服务和容器进行资源配置的监控结果，确定各待确定存储服务；根据打分规则对所述待确定存储服务进行打分操作得到各待确定存储服务的打分结果，所述打分结果表征所述重调度策略；根据所述打分结果，确定出最优存储服务。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述根据该路流量对应的流量的转发情况，确定与该...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，
申请(专利权)人：重庆紫光华山智安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：