[发明专利]Node服务器、基于Node服务器实现多Master负载均衡的方法和系统

说明书

本申请涉及Node服务器、基于Node服务器实现多Master负载均衡的方法和系统，其中，Node服务器包括kubelet模块、Notify模块、IPVS模块；该系统包括：Master服务器、Node服务器、etcd存储；该方法包括：通过Notify模块感知Master服务器的状态信息变化，并将Master服务器的变动信息发送给IPVS模块，得到刷新的IPVS转发规则表；通过IPVS模块对Kubelet模块与Master服务器之间集群数据流量的负载进行均衡访问。通过Kubelet模块把Node服务器本地系统的状态与本地容器信息上报给Master服务器，并接收和执行来自Master服务器的管控指令。通过本申请，既不需要额外采购昂贵的第三方负载均衡硬件，又能真正实现多Master的高可用性与扩展性。

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及Node服务器、基于Node服务器实现多Master负载均衡的方法和系统。

背景技术

Kubernetes是一个开源的容器编排引擎，其支持自动化部署、大规模可伸缩、应用容器化管理。kubernetes集群中有Master服务器和Node服务器，其中Node是负责容器运行的主机服务器，而Master则是负责管控Node服务器。Node会时刻去主动访问Master，一旦Node与Master失联时间过长，集群就可能存在各种异常问题，因此Master的高可用性与扩展性就显得尤为重要。通常情况下，kubernetes集群会部署多个Master服务器，并对这些多个Master进行负载均衡。

在相关技术中，为了对kubernetes集群会部署的多个Master服务器进行负载均衡，第一种方法是通过安装nginx或haproxy等第三方负载均衡软件来给多个master服务器配置负载均衡。当一个master宕机的时候，第三方负载均衡软件会将宕机的master摘除，node与master通讯的时候会去自动访问剩余正常的master。然而这种方法虽然解决了多个master的负载均衡，但是nginx或haproxy等第三方负载均衡软件自身的可用性并没有解决，例如nginx宕机了，master也就无法访问了，存在单点故障问题。第二种方法是在master服务器操作系统本地安装keepalived或heartbeat等的主备切换软件，keepalived软件负责给多个nginx或haproxy等第三方负载均衡软件提供高可用主备切换服务。keepalived切换软件会根据用户配置在多个nginx中识别出主nginx和备nginx。当主nginx宕机的时候，keepalived软件会将服务切换到备nginx上，这样node就会去自动通过剩余正常的nginx去访问master。然而，第二种方法虽然解决了nginx宕机之后master无法访问的问题，但是keepalived或heartbeat软件只能做主备切换，却无法给nginx自身提供负载均衡。一旦kubernetes集群规模很大的时候，大量的node来访问nginx，而只有主nginx在单机提供服务，这就会导致nginx的性能瓶颈问题。第三种方法是在master服务器操作系统本地安装keepalived或heartbeat这样的主备切换软件，keepalived切换软件会根据用户配置，在多master中识别出主master和备master。当主master宕机的时候，keepalived软件会将服务切换到备master上，node与master通讯的时候会去自动访问剩余正常的master。然而第三种方法和第二种方法有着类似的问题，当kubernetes集群规模大的时候，大量的node来访问master，而只有主master在单机提供服务，这就会导致master的性能瓶颈问题。第四种方法是购买第三方负载均衡硬件设备，部署在外部，来给多个master服务器配置负载均衡。当一个master宕机的时候，第三方负载均衡硬件会将宕机的master摘除，node与master通讯的时候会去自动访问剩余正常的master。但是第四种方法需要企业额外采购第三方负载均衡硬件，尤其当kubernetes集群规模大的时候，还需要再次向负载均衡设备厂商购买扩容许可，采购成本比较高。此外，硬件扩展灵活性也相对较弱，扩容往往需要断电和切换还会造成业务中断的风险，IT成本相对也较高。