游戏服务器高手成长之路

使用 k8s 编排 PVP 游戏服务器篇

Kubernetes (简称k8s) 是 Google 在2014年6月开源的一个容器集群管理系统，使用 Go 语言开发，用于管理云平台中多个主机上的容器化的应用，Kubernetes 的目标是让部署容器化的应用简单并且高效（Powerful），Kubernetes 提供了应用部署、规划、更新、维护的一种机制。

建议您在阅读本篇文章前预先学习以下知识点

>具备一定的 Docker 基础

>具备一定的网络知识

0x01 准备 Docker

Docker

Minikube

0x02 本篇用到的k8s概念

Pod

Pod 是 kubernets 的最小工作单元，每个 Pod 包含一个或多个容器，Pod 中的容器会做为一个整体被Master调度到一个Node上运行。

Deployment

是最常用的 Controller ，比如前面在线教程中就是通过创建 Deployment 来部署应用的。Deployment 可以管理 Pod 的多个副本，并确保 Pod 按照期望的状态运行。

Node

Node 的职责是运行容器应用，Node 由 Master 管理，Node 负责监控并汇报容器的状态，并根据 Master 的要求管理容器的生命周期，而 Node 运行在 Linux 操作系统，可以是物理机或者是虚拟机。

Service

Kubernetes Service 定义了外界访问一组特定 Pod 的方式。Service 有自己的 IP 端，并且 Service 为 Pod 提供了负载均衡。

Headless

无头服务，属于Service 的一种，不使用代理，可以直接解析对应 Pod 的 IP。

Pod HostNetwork

Pod 对外曝露接入方式的一种，直接映射Node 的端链接到 Pod 上。

0x03 服务拆解

在常用的游戏流程中，用户进行匹配，一般由匹配服务器分配一个具体的房间，所以我们设定拆解为两个服务;，一个作为对战服；一个作为对战的管理服，承载了用户分配等工作。

服务器架构示意图

对战服务器部署

```yaml apiVersion: apps/v1beta1 kind: Deployment metadata: name: pvp-deploy namespace: default spec: replicas: 1 minReadySeconds: 8 template: metadata: labels: app: pvp spec: #关键逻辑，端口绑定node主机 hostNetwork: true dnsPolicy: ClusterFirstWithHostNet imagePullSecrets: - name: 私有仓库secret配置 containers: #对战容器设置 - name: pvp image: "镜像地址" ports: #tcp连接端口 - containerPort: 2000 #内网通讯rpc端口 - containerPort: 2202--- apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: pvp-service namespace: default spec: selector: app: pvp #定义无头服务，用来管理服发现对战服用 clusterIP: None ```

管理服务器部署

```yaml apiVersion: apps/v1beta1 kind: Deployment metadata: name: manager-deploy namespace: default spec: replicas: 1 minReadySeconds: 8 template: metadata: labels: app: manager spec: dnsPolicy: ClusterFirstWithHostNet imagePullSecrets: - name: "私有仓库凭证" containers: - name: mid image: "容器地址" ports: - containerPort: 50052 env: - name: PVP_SERVICE_DOMAIN value: pvp-service --- apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: manager-service namespace: default spec: selector: app: manager ports: - protocol: TCP port: 50052 targetPort: 50052 name: im ```

其实管理服务器通过定时的 DNS 轮询来发现新的对战服务器，通过解析 PVP_SERVICE_DOMAIM 环境变量携带的域名来获取 IP 列表，对战服务器可以使用一个取巧的方式得到自己的外网 IP （外网IP是要同步到管理服统一管理的）

curl http://api.dhcp.cn/?json

0x04 动态扩容

上面我们已经把匹配服务器和对战服务器部署到集群中了，如果当用户激增，匹配服不够的时候，我们只需要把对战服务器的配置文件 Spec.replicas + 1 就可以扩容一台新的服务器，但前提是有足够的 Node。

另外值得一提的是 k8s 1.9 以后也支持 HorizontalPodAutoscaler ，可以根据CPU使用率，内存等指标自动追加 Pod，那么就从基本上也做到了弹性扩容，但弹性缩容的话，考虑到与长连接业务相关，就需要专门的做插件了。