[发明专利]一种Kubernetes容器云平台的动态负载均衡方法及系统

说明书

本发明公开了一种Kubernetes容器云平台的动态负载均衡方法及系统，该系统包括客户端、Core DNS、CoreDNS插件、路由选择、kubernetes apiserver、若干Ingress、若干Ingress控制器、若干Pod；本发明通过自定义CoreDNS插件提供的扩展能力，基于各Ingress控制器健康状态及负载情况，将客户端请求域名解析到当前处于健康状态且负载最低的Ingress控制器IP，该过程无需配置修改CoreDNS域名解析，实现动态负载均衡，克服目前Ingress方案单点问题以及难以适应容器云平台动态负载均衡需求的问题，并可通过横向扩展Ingress控制器数量提供高性能负载转发能力，避免转发能力瓶颈问题。

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种Kubernetes容器云平台的动态负载均衡方法及系统。

背景技术

Kubernetes是一个基于容器技术的分布式架构领先方案，已成为云环境中大规模部署容器化应用程序的事实标准。通过提供Service资源，实现对容器的服务发现与负载均衡。

目前Service共有LoadBalancer、NodePort和Ingress三种服务暴露的方式。其中LoadBalancer只能在某些公有云使用，NodePort由于每个端口只能供一个服务使用而容易造成端口冲突。而Ingress通过与Ingress控制器结合使用，可动态监控pod及service的变化，提供完善的四层及七层负载均衡能力，在同一IP下可对外提供多个服务。因此Ingress广泛应用在容器云平台用于提供统一的服务入口。

Ingress通过指定host字段和tcp、udp端口，以Kubernetes集群中单个Ingress控制器IP对外提供服务，如果提供服务的Ingress控制器故障，需要客户端重新修改DNS配置，将服务域名配置到可用Ingress控制器IP。若故障Ingress控制器IP承载较多域名，切换过程会造成长时间业务中断。

在高流量高并发业务场景中，单个Ingress控制器容易遇到转发性能瓶颈，通过增加Ingress控制器数量，可将达到性能瓶颈的Ingress控制器的部分服务域名转移到低负载Ingress控制器，但需要手动频繁修改DNS配置，不仅造成业务中断同时难以适应容器云平台快速动态变化的负载均衡需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种Kubernetes容器云平台的动态负载均衡方法及系统，克服目前Ingress方案单点故障和难以适应容器云平台动态变化的负载均衡需求的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一方面，本申请提出了一种Kubernetes容器云平台的动态负载均衡系统，包括：客户端、Core DNS、CoreDNS插件、路由选择、kubernetes apiserver、若干Ingress、若干Ingress控制器、若干Pod；

所述CoreDNS插件，用于拦截CoreDNS收到的DNS查询请求，提取待查询的域名，查找该域名对应的Ingress控制器IP，若本地缓存无记录则向路由选择发起域名解析请求；

所述路由选择，通过定时从kubernetes apiserver读取容器云平台Ingress和Ingress控制器信息，维护域名和Ingress控制器的对应关系；通过定时读取各Ingress控制器的负载状态，计算并更新其权重；当接收到域名解析请求后，返回选择出的Ingress控制器IP；

所述Ingress控制器，通过不断的与Kubernetes apiserver交互，实时感知Ingress的变化，动态更新负载均衡配置并提供访问入口。

进一步地，所述客户端可以是移动设备或固定设备，也可以是容器云平台外部服务；

所述Core DNS位于独立服务器中，或多台服务器组成的集群中；