一种基于bgp组网的kubernetes负载均衡方法
技术领域
1.本发明涉及负载均衡技术领域，具体是指一种基于bgp组网的kubernetes负载均衡方法。
背景技术：
2.kubernetes是google开源的容器集群管理系统，提供应用部署、维护、扩展机制等功能。利用kubernetes能够方便地管理跨机器运行容器化的应用。在kubernetes技术中，pod是基本操作单元，由一个或多个容器构成；其中，若pod由多个容器构成，构成一个pod的多个容器处于kubernetes集群的同一节点(即主机)。由于pod会在kubernetes集群的各个节点上漂移，pod的地址并不固定，这导致无法访问pod。kubernetes进而引入service的概念，service也是kubernetes的基本操作单元，具有固定不变的dns(domain name system，域名系统)域名。由service代理pod后，可以通过service的dns域名访问其代理的pod；configmap类型的资源用于保存应用程序的配置信息；api(application programming interface，应用程序接口)是一些预先定义的接口；calico作为一种常用的kubernetes网络插件,使用bgp协议对各节点的容器网络进行路由交换。
3.随着kubernetes虚拟化技术的兴起，应用架构的微服务化、系统的快速迭代对资源的弹性伸缩提出了更高的要求，要求负载均衡有更好的灵活性。kubernetes提供了nodeport、loadbalancer、ingress三种方案发布服务。
4.目前的三种方案都有一些不完美的地方，只能支持七层应用的分发，对用户使用场景有所限制。nodeport会占用kubernetes node独立的端口，并且集群所有node都要开通此端口的入访能力，限制了集群服务数量。一般会和集群外部的负载均衡设备搭配做双层负载，但对性能有一定影响。
技术实现要素：
5.本发明要解决的技术问题是提供4-7层负载能力，基于bgp组网方案，负载均衡到pod之间网络互通，绕开nodeport，实现pod的直接发布，提高负载性能，简化结构，灵活发布服务。
6.为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为一种基于bgp组网的kubernetes负载均衡方法，包括以下步骤：
7.步骤一：在kubernetes部署calicobgp组网，所述calicobgp组网利用linux内核建立高效的虚拟路由器来负责数据转发；
8.步骤二：配置集群外部的负载均衡，使其加入bgp网络中，实现负载均衡到pod的网络直通；
9.步骤三：在kubernetes中部署负载均衡控制器容器，控制器监听api server，并将服务变化同步到集群外部的负载均衡上；
10.步骤四：用户向kubernetes中发布configmap，configmap中描述了需要发布到负
载均衡的service、虚拟服务相关配置，经控制器感知后同步到负载均衡上，完成服务发布；
11.步骤五：外部用户请求先到达负载均衡设备，经负载后均衡的转发到对应的一组pod上。
12.作为改进，所述步骤一中的每个虚拟路由器通过bgp协议负责把自己上运行的工作信息的路由信息向整个calico网络内传播。
13.作为改进，所述步骤三中服务变化包括configmap、service、pod的变化。
14.本发明与现有技术相比的优点在于：本发明方法提供4-7层的负载的负载能力，pod直接发布到负载均衡上，相比较nodeport 外部负载均衡设备，不占用集群node端口，不需要集群内部kube-proxy参与，提升了网络性能，提供更丰富的健康检查，会话保持能力。
附图说明
15.图1是本发明一种基于bgp组网的kubernetes负载均衡方法的原理图。
16.图2是本发明一种基于bgp组网的kubernetes负载均衡方法的流程图。
具体实施方式
17.下面结合附图对本发明一种基于bgp组网的kubernetes负载均衡方法做进一步的详细说明。
18.结合附图1-2，一种基于bgp组网的kubernetes负载均衡方法，包括以下步骤：
19.步骤一：在kubernetes部署calico bgp组网，所述calico bgp组网利用linux内核建立高效的虚拟路由器来负责数据转发；
20.步骤二：配置集群外部的负载均衡，使其加入bgp网络中，实现负载均衡到pod的网络直通；
21.步骤三：在kubernetes中部署负载均衡控制器容器，控制器监听api server，并将服务变化同步到集群外部的负载均衡上；
22.步骤四：用户向kubernetes中发布configmap，configmap中描述了需要发布到负载均衡的service、虚拟服务相关配置，经控制器感知后同步到负载均衡上，完成服务发布；
23.步骤五：外部用户请求先到达负载均衡设备，经负载后均衡的转发到对应的一组pod上。
24.所述步骤一中的每个虚拟路由器通过bgp协议负责把自己上运行的工作信息的路由信息向整个calico网络内传播。
25.所述步骤三中服务变化包括configmap、service、pod的变化。
26.本发明一种基于bgp组网的kubernetes负载均衡方法的具体实施过程如下：
27.kubernetes部署calico bgp组网，calico bgp组网利用linux内核建立高效的虚拟路由器来负责数据转发，每个虚拟路由器通过bgp协议负责把自己上运行的工作信息的路由信息向整个calico网络内传播；
28.负载均衡配置bgp邻居，加入bgp组网，实现负载均衡到pod的网络互通；
29.kubernetes部署负载均衡控制器容器，通过监听kubernetes api server感知configmap、service、pod等变化，并同步到集群外部的负载均衡上；
30.用户通过configmap发布服务，configmap描述要发布的service以及负载均衡相
关配置；
31.控制器感知到configmap，将服务同步到负载均衡。
32.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种基于bgp组网的kubernetes负载均衡方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在kubernetes部署calico bgp组网，所述calico bgp组网利用linux内核建立高效的虚拟路由器来负责数据转发；步骤二：配置集群外部的负载均衡，使其加入bgp网络中，实现负载均衡到pod的网络直通；步骤三：在kubernetes中部署负载均衡控制器容器，控制器监听api server，并将服务变化同步到集群外部的负载均衡上；步骤四：用户向kubernetes中发布configmap，configmap中描述了需要发布到负载均衡的service、虚拟服务相关配置，经控制器感知后同步到负载均衡上，完成服务发布；步骤五：外部用户请求先到达负载均衡设备，经负载后均衡的转发到对应的一组pod上。2.根据权利要求1所述的一种基于bgp组网的kubernetes负载均衡方法，其特征在于：所述步骤一中的每个虚拟路由器通过bgp协议负责把自己上运行的工作信息的路由信息向整个calico网络内传播。3.根据权利要求1所述的一种基于bgp组网的kubernetes负载均衡方法，其特征在于：所述步骤三中服务变化包括configmap、service、pod的变化。
技术总结
本发明公开了一种基于BGP组网的Kubernetes负载均衡方法，本发明方法提供4-7层的负载的负载能力，Pod直接发布到负载均衡上，相比较NodePort 外部负载均衡设备，不占用集群Node端口，不需要集群内部Kube-Proxy参与，提升了网络性能，提供更丰富的健康检查，会话保持能力。话保持能力。话保持能力。
技术研发人员：苏家巍
受保护的技术使用者：上海弘积信息科技有限公司
技术研发日：2022.01.04
技术公布日：2022/4/22
再多了解一些
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