一种自动化更新Kubernetes调度器的方法与流程

本发明属于kubernetes云平台领域，具体的说是一种自动化更新kubernetes调度器的方法。

背景技术：

1、目前生产环境一般以单调度器方式部署，以规避多调度器因为状态不共享带来的资源竞争问题，调度器是操作系统中的一个重要功能部件，主要负责将系统中的任务或进程调度到各个cpu上去执行，而kubernetes调度器以静态pod方式部署，由kubelet守护进程管理，当manifest配置文件变更时，kubelet会重新拉起调度器容器组，所以更新时需手动更改配置文件，从而触发新的调度器pod拉起。目前业界常规方式是ssh登录到对应节点，更新调度器的manifest文件以调整调度器的镜像和配置内容，但是这种方式方式缺乏任务状态管理，且难以处理大量节点。

2、如授权公告号为cn111352717b的中国专利公开了一种实现kubernetes自定义调度器的方法，其特征是，将pod事件存入到队列中，并根据pod资源yaml配置中的“schedulername”字段过滤掉不需要调度的pod；指定应用创建的pod绑定到指定工作节点的配置；将管理员配置的pod绑定节点的配置格式化之后，提交到etcd集群中；将statefulset资源提交到kubernetes集群中；判断是否需要调度该pod；本发明涉及容器编排技术领域。该实现kubernetes自定义调度器的方法，当pod重建时，该statefulset创建的pod依然会调度到该节点之上运行，保证挂载在工作节点上的数据pod依然能够读取到，当要将指定pod绑定到新的工作节点之上时，通过容器云平台修改绑定配置，自定义调度器会根据该pod新的绑定配置，将pod绑定到新的工作节点之上运行，能够满足实际的使用需求。

3、如申请公开号为cn116841718a的中国专利公开了基于kubernetes的物理资源调度方法及调度器，本发明包括：通过获取kubernetes集群中的调度信息，调度信息包括待调度pod的pod信息以及各节点的负载信息；然后遍历各节点，将待调度pod的pod信息以及当前节点的负载信息输入至调度评价模型，得到调度评价模型输出的待调度pod被调度至当前节点时的评价信息；最好基于各节点对应的评价信息，对待调度pod进行调度。该方法引入了当前节点的负载信息，避免了只考虑硬件资源而导致的节点上物理资源出现异常的情况，保证了kubernetes集群的安全运行，提高了kubernetes集群的稳定性。

4、以上现有技术均存在以下问题：1)无法自动化、规模化处理，无法满足大量的调度器更新需求；2)调度器更新缺乏保障机制；3)依赖ssh。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提出了一种自动化更新kubernetes调度器的方法，基于job方式更新调度器，生成作业任务的描述文件，仅在master节点运行，且增加滚动更新调度器、调度器更新回滚保障机制，减少更新过程对集群稳定性的影响。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种自动化更新kubernetes调度器的方法，包括：

4、步骤s1：配置apiserver虚拟机，部署高可用kubernetes集群；

5、步骤s2：配置job controller，利用job controller生成master节点的kubernetes jobs并提交到apiserver部署的kubernetes集群；

6、步骤s3：kubernetes集群中的kubelet检测到新的job配置文件，滚动更新机制拉起job配置文件对应的pod并执行更新调度器逻辑；

7、步骤s4：检查job状态，验证更新结果。

8、具体的，所述步骤s1中高可用kubernetes集群包括3个master节点。

9、具体的，所述步骤s2的具体步骤包括：

10、步骤s201：获取master节点信息；

11、步骤s202：生成job描述信息，并对绑定的节点进行限制；

12、步骤s203：根据不同的灰度策略提交任务。

13、具体的，所述步骤s202中对绑定的节点进行限制的具体方法包括：

14、步骤s2021：对于有label标注的节点使用nodeselector限定job执行范围；

15、步骤s2022：没有label标注的集群，通过api查询master节点列表，然后通过nodename限定job的执行范围。

16、具体的，所述步骤s203的具体步骤包括：

17、步骤s2031：根据需求和策略，确定要使用的灰度策略；

18、步骤s2032：使用yaml或json配置文件创建一个kubernetes jobs；

19、步骤s2033：使用dockerfile构建新的docker镜像，为新的docker镜像添加标签，并将构建的docker镜像推送到一个可访问的dockerregistry；

20、步骤s2034：在kubernetes jobs的配置文件中，更新容器镜像的引用，指向新的docker镜像，并根据灰度策略，更新部署目标、端口号的配置参数；

21、步骤s2035：使用kubectl命令或kubernetesapi将更新后的kubernetes jobs提交到apiserver部署的kubernetes集群。

22、具体的，所述步骤s3的具体步骤包括：

23、步骤s301：检测新的job配置文件，分析文件内容并根据定义的pod布局和策略以创建和启动新的pod；

24、步骤s302：增加滚动更新机制，在滚动更新机制中，kubelet将新的pod添加到kubernetes集群中，同时将旧的pod进行替换或删除；

25、步骤s303：拉起job配置文件对应的pod；

26、步骤s304：启动pod，容器执行相应的更新调度器逻辑。

27、具体的，所述步骤s4的具体步骤包括：

28、步骤s401：使用kubernetesapi或kubectl命令获取更新后job的状态；

29、步骤s402：分析获取到的job状态信息，检查是否有错误或异常；

30、步骤s403：根据job配置文件中的定义，验证更新后的调度器运行状态；

31、步骤s404：验证更新结果，进行性测试测试和验证操作；

32、步骤s405：清理不再需要的临时文件或资源，持续监控调度器的性能和集群的状态。

33、具体的，所述步骤s402中状态信息包括：job的名称、描述、执行策略、依赖项。

34、具体的，一种自动化更新kubernetes调度器的方法，其特征在于，包括：jobcontroller模块、jobs模块，

35、所述job controller模块，用于生成作业任务的描述文件，并提交到apiserver；

36、所述jobs模块，用于执行升级调度器的逻辑。

37、具体的，所述job controller模块包括：状态管理单元、任务调度单元、任务执行单元、更新管理单元，

38、所述状态管理单元，用于维护job的状态信息；

39、所述任务调度单元，用于根据定义的执行策略和依赖关系，负责确定job执行的具体任务和顺序；

40、所述任务执行单元，用于与kubernetes api交互，创建、启动和监控pod来执行任务；

41、所述更新管理单元，用于分析新的job配置文件，根据滚动更新机制逐步引入新的版本，并协调任务的滚动升级过程。

42、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

43、1.本发明提出一种自动化更新kubernetes调度器的方法，并进行了架构、运行步骤和流程上的优化改进，系统具备流程简单，投资运行费用低廉，生产工作成本低的优点。

44、2.本发明提出一种自动化更新kubernetes调度器的方法，基于kubernetes job实现升级调度器逻辑，不依赖ssh，适用于不能使用ssh的环境，支持查看任务进度信息和状态。

45、3.本发明提出一种自动化更新kubernetes调度器的方法，增加作业状态管理、灰度更新和操作回滚功能，更新过程更加可靠，减少更新失败带来的影响，同时，更新方式采用自动化更新，适用于大规模更新场景。