容器集群、基于容器集群的多租户部署方法及电子设备

摘要

本发明公开一种容器集群、基于容器集群的多租户部署方法及电子设备。该方法包括：当接收到新租户的注册请求时，为所述新租户分配命名空间；通过为所述新租户配置网络隔离策略，以使所述新租户的命名空间与所述容器集群中其他租户的命名空间相隔离；通过为所述新租户配置资源，以为所述新租户的命名空间添加资源配额限制；其中，所述新租户与所述其他租户共享所述容器集群的多个虚拟机。根据本发明提供的基于容器集群的多租户部署方法，既能够使多租户高效地共享虚拟机资源，又能够显著降低应用程序运行环境的维护难度。

说明书

技术领域

本发明涉及软件架构领域，尤其涉及一种容器集群、基于容器集群的多租户部署方法、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术

随着云计算技术的发展，越来越多的租户(开发者)选择使用云计算平台发布应用程序。云计算平台的底层使用共享的硬件资源，能够大幅提高计算资源的整体利用率。当有多个租户使用云资源时，云计算平台需要实现租户之间的应用程序隔离和数据隔离。

现阶段，云计算平台通常直接为租户提供虚拟机，基于虚拟机的隔离机制，各租户使用自己购买的虚拟机组成相互独立的集群以实现租户之间的隔离。然而，每台虚拟机均需运行一整套操作系统和相应的运行时库等以支持应用程序的运行，因此集群消耗的资源巨大、资源利用率低。再者，为支持应用程序的运行，每台虚拟机均需安装同样的运行环境，且当运行环境升级时，每台虚拟机均需同步升级，因此集群的运维难度大且成本极高。

需要说明的是，在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种容器集群、基于容器集群的多租户部署方法、电子设备及计算机可读存储介质。

本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。

根据本发明的一方面，提供一种基于容器集群的多租户部署方法，包括：当接收到新租户的注册请求时，为所述新租户分配命名空间；通过为所述新租户配置网络隔离策略，以使所述新租户的命名空间与所述容器集群中其他租户的命名空间相隔离；通过为所述新租户配置资源，以为所述新租户的命名空间添加资源配额限制；其中，所述新租户与所述其他租户共享所述容器集群的多个虚拟机。

根据本发明的一实施方式，所述新租户及所述其他租户仅允许访问各自的命名空间，所述新租户及所述其他租户发布的应用程序仅允许访问所述新租户及所述其他租户各自的命名空间中的应用程序。

根据本发明的一实施方式，通过为所述新租户配置网络隔离策略，以使所述新租户的命名空间与所述容器集群中其他租户的命名空间相隔离包括：基于Calico插件，为所述新租户的命名空间添加所述网络隔离策略。

根据本发明的一实施方式，所述方法还包括：当所述新租户或所述其他租户发布应用程序时，对发布应用程序时的路由资源进行冲突检测。

根据本发明的一实施方式，所述方法还包括：当检测到所述路由资源存在冲突时，禁止发布应用程序的租户通过冲突路由向所述租户对应的命名空间发布所述应用程序。

根据本发明的一实施方式，当检测到所述路由资源存在冲突时，所述方法还包括：允许所述租户选择没有发生冲突的路由发布所述应用程序，以供用户进行访问和应用。

根据本发明的一实施方式，所述容器集群包括：Kubernetes集群。

根据本发明的另一方面，提供一种容器集群，包括：租户管理平台，用于当接收到新租户的注册请求时，为所述新租户分配命名空间；通过为所述新租户配置网络隔离策略，以使所述新租户的命名空间与所述容器集群中其他租户的命名空间相隔离；通过为所述新租户配置资源，以为所述新租户的命名空间添加资源配额限制；以及多个虚拟机；其中所述新租户与所述其他租户共享所述多个虚拟机。

根据本发明的再一方面，提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器中并可在所述处理器中运行的可执行指令，所述处理器执行所述可执行指令时实现如上述任一种基于容器集群的多租户部署方法。

根据本发明的再一方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行指令，所述可执行指令被处理器执行时实现如上述任一种基于容器集群的多租户部署方法。

根据本发明提供的基于容器集群的多租户部署方法，通过自动化配置命名空间的方式实现租户之间的隔离以及各租户的资源配额，既能够使多租户高效地共享虚拟机资源，又能够基于容器技术的特性显著降低应用程序运行环境的维护难度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施方式示出的一种基于容器集群的多租户部署方法的流程图。

图2是根据一示例性实施方式示出的一种容器集群的框图。

图3是根据一示例性实施方式示出的一种电子设备的结构示意图。

图4是根据一示例性实施方式示出的一种计算机可读存储介质的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本发明的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本发明的各方面变得模糊。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本发明提供的方案涉及容器技术，为了便于理解，下面首先对其中的概念进行解释：

容器(Container)技术是一种允许在资源隔离的过程中运行应用程序及其依赖项的轻量级、操作系统级的虚拟化技术。容器可以容纳由任何应用程序及其所有依赖项打包成的单一镜像，任何人均可从共享网络中下载容器，用于部署自己的基础设施。镜像运行于独立的环境中，并不与其它的应用共享主机操作系统的内存、CPU或者磁盘。因此，容器内的进程不会影响到容器外的任何进程，容器外的任何进程也不会影响到容器内的进程。容器集群是将一个或多个容器封装到高级结构Pod中，每个Pod中的所有容器共享同一命名空间(Namespace，也称为名称空间)及本地网络，且各个容器之间可以进行通信。

如上所述，为了解决为每个租户配置独立的虚拟机集群将导致资源消耗过大和运维艰难等问题，本发明提出了一种新的多租户部署方法。下面通过本发明的各实施方式进行具体说明。

图1是根据一示例性实施方式示出的一种基于容器集群的多租户部署方法的流程图。如图1所示的基于容器集群的多租户部署方法例如可以实现于云服务器端(包括：公有云、企业私有云、混合云)的自动化租户管理平台。

参考图1，基于容器集群的多租户部署方法10包括：

在步骤S102中，当接收到新租户的注册请求时，为新租户分配命名空间。

各租户的命名空间可配置有不同的标记信息，用以实现多租户应用程序的后续部署：新租户或其他租户在发布应用程序时，仅可将其应用程序以容器的形式(容器化应用)发布至属于自己的命名空间中。

在步骤S104中，通过为新租户配置网络隔离策略，以使新租户的命名空间与容器集群中其他租户的命名空间相隔离。

在一些实施例中，各租户仅允许访问各自的命名空间，且各租户发布的应用程序也仅允许访问各自命名空间中的应用程序，即网络隔离策略用以隔离不同命名空间的容器(组)。

在步骤S106中，通过为新租户配置资源，以为新租户的命名空间添加资源配额限制。

租户管理平台可自动化地设置命名空间的资源配额，以分配和限制各租户能够使用的计算资源。

需要说明的是，在本发明中，新租户与其他租户共享容器集群的多个虚拟机。同时，容器集群可将容器化应用的运行环境进行抽象化处理，以隔离硬件资源对应用程序运行环境的实际影响。

根据本发明实施方式提供的基于容器集群的多租户部署方法，通过自动化配置命名空间的方式实现租户之间的隔离以及各租户的资源配额，既能够使多租户高效地共享虚拟机资源，又能够基于容器技术的特性显著降低应用程序运行环境的维护难度。

应清楚地理解，本发明描述了如何形成和使用特定示例，但本发明的原理不限于这些示例的任何细节。相反，基于本发明公开的内容的教导，这些原理能够应用于许多其它实施方式。

在一些实施例中，容器集群可包括：Kubernetes(简称K8s，一种自动部署、扩展、管理容器化应用的开源软件)集群。Kubernetes集群运行于上述的虚拟机集群上，调度不同租户的容器化应用运行于相同的集群上。

承上述，在一些实施例中，步骤S104可进一步包括：基于Calico插件，为新租户的命名空间添加网络隔离策略。

需要说明的是，本发明并不限定具体的插件类型。例如，步骤S104也可基于Flannel、Weave、Canal等提供网络隔离能力的CNI(ContainerNetwork Interface，容器网络接口)插件为新租户的命名空间添加网络隔离策略。

在一些实施例中，方法10还可包括：当新租户或其他租户发布应用程序时，对发布应用程序时的路由资源进行冲突检测。

进一步地，当检测到路由资源存在冲突时，租户管理平台可以禁止发布应用程序的租户通过冲突路由向其命名空间发布应用程序，而允许其选择未发生冲突的路由进行发布。各租户发布的应用程序例如可被Kubernetes集群外部的用户访问和应用。

本领域技术人员可以理解实现上述实施方式的全部或部分步骤被实现为由CPU执行的计算机程序。在该计算机程序被CPU执行时，执行本发明提供的上述方法所限定的上述功能。所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

此外，需要注意的是，上述附图仅是根据本发明示例性实施方式的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。

图2是根据一示例性实施方式示出的一种容器集群的框图。

参考图2，容器集群20包括：租户管理平台202以及多个虚拟机204。

租户管理平台202用于：(1)当接收到新租户的注册请求时，为新租户分配命名空间；(2)通过为新租户配置网络隔离策略，以使新租户的命名空间与容器集群中其他租户的命名空间相隔离；(3)通过为新租户配置资源，以为新租户的命名空间添加资源配额限制。

其中，新租户与其他租户共享多个虚拟机204。

根据本发明实施方式提供的容器集群，通过自动化配置命名空间的方式实现租户之间的隔离以及各租户的资源配额，既能够使多租户高效地共享虚拟机资源，又能够基于容器技术的特性显著降低应用程序运行环境的维护难度。

需要注意的是，上述附图中所示的框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。

下面参照图3来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备800。图3显示的电子设备800仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图3所示，电子设备800以通用计算设备的形式表现。电子设备800的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元810、上述至少一个存储单元820、连接不同系统组件(包括存储单元820和处理单元810)的总线830。

其中，存储单元820存储有程序代码，程序代码可以被处理单元810执行，使得处理单元810执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如，处理单元810可以执行如图1中所示的S102，当接收到新租户的注册请求时，为新租户分配命名空间；S104，通过为新租户配置网络隔离策略，以使新租户的命名空间与容器集群中其他租户的命名空间相隔离；S106，通过为新租户配置资源，以为新租户的命名空间添加资源配额限制。

存储单元820可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)8201和/或高速缓存存储单元8202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)8203。

存储单元820还可以包括具有一组(至少一个)程序模块8205的程序/实用工具8204，这样的程序模块8205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线830可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备800也可以与一个或多个外部设备700(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备800交互的设备通信，和/或与使得该电子设备800能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口850进行。并且，电子设备800还可以通过网络适配器860与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图3所示，网络适配器860通过总线830与电子设备800的其它模块通信。应当明白，尽管图3中未示出，可以结合电子设备800使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本发明实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本发明实施方式的方法。

在本发明的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。

参考图4所示，描述了根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品900，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本发明实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本发明实施方式的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。