[发明专利]一种提升容器云资源扩展效率的方法

说明书

本发明特别涉及一种提升容器云资源扩展效率的方法。该提升容器云资源扩展效率的方法，采用声明式管理节点和组件资源，分布式并发部署组件；分级调度节点，以应用单元为单位进行资源调度；增加Kubernetes组件流量控制，分级存取数据；利用P2P技术拉取镜像层文件，容器使用时按需加载；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。该提升容器云资源扩展效率的方法，不仅能够缩短集群部署时间，提升Node扩展效率，还能降低容器调度延时、Kubernetes资源处理延时和网络延时，从而提升了存储归档能力、集群高可用性、容器启动速度和Pod扩展效率，解决了大规模集群Service规模匹配慢的问题，保障了大规模氢气集群平台的基准性能、长稳性能、和扩展性能。

技术领域

本发明涉及容器扩展网络技术领域，特别涉及一种提升容器云资源扩展效率的方法。

背景技术

云计算技术经历了从物理机到虚拟机，从虚拟机到容器的发展过程，容器技术已经是比较成熟的提供微服务的技术，随着服务规模的扩大，容器集群规模越来越大，有的容器云集群管理几百甚至上千台机器，随着集群规模的变大，容器的编排调度效率越来越低，如何提升容器云资源的扩展效率是各个云厂商面临的挑战。

Kubernetes(简称K8S，容器编排调度系统)是一个基于容器技术的分布式架构领先方案，为容器化的应用提供部署、运行、容器编排、容器调度、服务发现和动态伸缩等一系列功能，提高了大规模容器集群管理的便捷性和高可用性。

Kubernetes官方版本集群规模最大支持5000节点，Kubernetes集群规模越大，需要的Master(集群主节点)节点资源越多，规格越大。各个云厂商比较常见的划分集群规模级别有50节点、200节点、500节点、1000节点、5000节点、10000节点，当节点数大于500时，被认为是大规模集群。

当集群规模比较小时，比如集群节点数小于50，Kubernetes各个组件都可以正常工作；当集群规模变大时，比如集群节点数超过1000甚至上万节点时，Scheduler组件就产生了调度延迟高，吞吐性能差的问题。当提升调度组件性能，降低Scheduler(容器调度组件)组件调度延时后，ApiServer(容器API服务器)组件也产生检索Pod(容器组)或Node(节点)延时高的问题。当ApiServer组件性能提升后，Controller(容器控制器组件)组件不能及时感知ApiServer的变化；Kubernetes所有组件最终都落到Etcd(容器元数据存取数据库)存储上，Etcd出现高读写延时问题，导致Node扩展效率不足、Pod扩展效率不足、网络性能损耗过高。

综上，大规模集群问题具体表现为：集群操作命令卡顿、节点有不可用状态、创建容器时间长。

针对上述情况，本发明提出了一种提升容器云资源扩展效率的方法。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种简单高效的提升容器云资源扩展效率的方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

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；