[发明专利]一种提升容器云资源扩展效率的方法

权利要求书

1.一种提升容器云资源扩展效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，采用声明式管理节点和组件资源，分布式并发部署组件，将集群部署时间算法复杂度改为O(1)，以缩短集群部署时间，提升Node扩展效率；

第二步，实现节点分级调度，并以应用单元为单位进行资源调度，降低容器调度延时；

第三步，增加Kubernetes组件流量控制，同时提升Kubernetes组件请求并发能力，分级存取数据，以降低Kubernetes资源处理延时；

第四步，定制Etcd分级存取数据算法，提升存储归档能力；

第五步，采用IPVS作为操作系统内核态负载均衡，实现Kubernetes节点的故障自愈能力，以提升集群高可用性；

第六步，利用P2P技术拉取镜像层文件，从而降低镜像仓库的压力，提升镜像下载速度，容器使用时按需加载后续镜像层文件，提升容器启动速度，提升Pod扩展效率；

第七步，采用BGP模式降低网络延时；采用IPVS模式实现容器网络规则匹配，使时间算法复杂度变为O(1)，以解决大规模集群Service规模匹配慢的问题。

2.根据权利要求1所述的提升容器云资源扩展效率的方法，其特征在于：所述第一步中，当部署、扩容或升级集群时，在集群管理节点声明式定义集群、Kubernetes节点、组件资源和组件升级资源，集群管理节点生成每个Kubernetes节点的组件安装任务；

若部署集群，则集群管理节点将安装组件管理工具的任务下发到各个Kubernetes节点，Kubernetes节点安装组件管理工具；Kubernetes节点的组件管理工具分布式并发部署组件，在每个节点同时部署组件，组件拉取当前节点的组件安装任务，完成具体组件的安装；

集群部署时间算法复杂度为O(1)，整个集群的部署时间不随集群规模的变大而增加，提升了Node扩展效率。

3.根据权利要求1所述的提升容器云资源扩展效率的方法，其特征在于：所述第二步中，容器调度支持节点分级调度算法，对过滤阶段筛选出的节点进行分级，按自定义比例获取一部分节点，减少过滤阶段每次查询节点数量，降低容器调度过滤节点的资源消耗；获取到节点后，按打分策略对选择的节点进行排序，并将排名最高的节点分配给Pod；

开发容器应用单元调度框架，将多个同类型容器应用合并为一个应用单元，以应用单元为单位进行资源调度。

4.根据权利要求1所述的提升容器云资源扩展效率的方法，其特征在于：所述第三步中，增加ApiServer组件、Controller-Manager组件、Scheduler组件、Kubelet组件和Kube-Proxy组件的流量控制，剥离非核心业务请求，包括心跳与监控请求；同时提升Kubernetes组件请求并发能力，提升Kubernetes组件并发数及每个组件的QPS。

5.根据权利要求1所述的提升容器云资源扩展效率的方法，其特征在于：所述第四步中，定制Etcd的分级存取算法，将数据顺序存取更改为分级存取，提升数据存取效率；同时使用缓存技术，降低集群数据同步频率，增加数据落盘速度，提升Etcd并发数，以提升Etcd存储归档能力。

6.根据权利要求1所述的提升容器云资源扩展效率的方法，其特征在于：所述第五步中，当Kubernetes节点Kubelet、Docker组件异常时，产生告警事件，通过监控告警平台推送给自动运维系统，自动运维系统下发故障修复任务给故障修复组件，故障修复组件根据告警内容做出自动修复动作，从而实现Kubernetes节点的故障自愈能力。