学习 Kubernetes 基础知识

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创建一个外部负载均衡器

本文展示如何创建一个外部负载均衡器。

注意：

此功能仅适用于支持外部负载均衡器的云提供商或环境。

创建服务时，您可以选择自动创建云网络负载均衡器。这提供了一个外部可访问的 IP 地址，可将流量分配到集群节点上的正确端口上 _假设集群在支持的环境中运行，并配置了正确的云负载平衡器提供商包_。

有关如何配置和使用 Ingress 资源为服务提供外部可访问的 URL、负载均衡流量、终止 SSL 等功能，请查看 Ingress 文档。

准备开始

  • 你必须拥有一个 Kubernetes 的集群，同时你的 Kubernetes 集群必须带有 kubectl 命令行工具。 如果你还没有集群，你可以通过 Minikube 构建一 个你自己的集群，或者你可以使用下面任意一个 Kubernetes 工具构建：

要获知版本信息，请输入 kubectl version.

配置文件

要创建外部负载均衡器，请将以下内容添加到 服务配置文件：

    type: LoadBalancer

您的配置文件可能会如下所示：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: example-service
spec:
  selector:
    app: example
  ports:
    - port: 8765
      targetPort: 9376
  type: LoadBalancer

使用 kubectl

您也可以使用 kubectl expose 命令及其 --type=LoadBalancer 参数创建服务：

kubectl expose rc example --port=8765 --target-port=9376 \
        --name=example-service --type=LoadBalancer

此命令通过使用与引用资源（在上面的示例的情况下，名为 example 的 replication controller）相同的选择器来创建一个新的服务。

更多信息（包括更多的可选参数），请参阅 kubectl expose reference。

找到您的 IP 地址

您可以通过 kubectl 获取服务信息，找到为您的服务创建的 IP 地址：

kubectl describe services example-service

这将获得如下输出：

    Name:                   example-service
    Namespace:              default
    Labels:                 <none>
    Annotations:            <none>
    Selector:               app=example
    Type:                   LoadBalancer
    IP:                     10.67.252.103
    LoadBalancer Ingress:   192.0.2.89
    Port:                   <unnamed> 80/TCP
    NodePort:               <unnamed> 32445/TCP
    Endpoints:              10.64.0.4:80,10.64.1.5:80,10.64.2.4:80
    Session Affinity:       None
    Events:                 <none>

IP 地址列在 LoadBalancer Ingress 旁边。

注意：

注意： 如果您在 Minikube 上运行服务，您可以通过以下命令找到分配的 IP 地址和端口：

minikube service example-service --url

保留客户端源 IP

由于此功能的实现，目标容器中看到的源 IP 将 *不是客户端的原始源 IP*。要启用保留客户端 IP，可以在服务的 spec 中配置以下字段（支持 GCE/Google Kubernetes Engine 环境）：

  • service.spec.externalTrafficPolicy - 表示此服务是否希望将外部流量路由到节点本地或集群范围的端点。有两个可用选项：Cluster（默认）和 Local。Cluster 隐藏了客户端源 IP，可能导致第二跳到另一个节点，但具有良好的整体负载分布。Local 保留客户端源 IP 并避免 LoadBalancer 和 NodePort 类型服务的第二跳，但存在潜在的不均衡流量传播风险。
  • service.spec.healthCheckNodePort - 指定服务的 healthcheck nodePort（数字端口号）。如果未指定，则 serviceCheckNodePort 由服务 API 后端使用已分配的 nodePort 创建。如果客户端指定，它将使用客户端指定的 nodePort 值。仅当 type 设置为 LoadBalancer 并且 externalTrafficPolicy 设置为 Local 时才生效。

可以通过在服务的配置文件中将 externalTrafficPolicy 设置为 Local 来激活此功能。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: example-service
spec:
  selector:
    app: example
  ports:
    - port: 8765
      targetPort: 9376
  externalTrafficPolicy: Local
  type: LoadBalancer

垃圾收集负载均衡器

在通常情况下，应在删除 LoadBalancer 类型服务后立即清除云提供商中的相关负载均衡器资源。但是，众所周知，在删除关联的服务后，云资源被孤立的情况很多。引入了针对服务负载均衡器的终结器保护，以防止这种情况发生。通过使用终结器，在删除相关的负载均衡器资源之前，也不会删除服务资源。

具体来说，如果服务具有 type LoadBalancer，则服务控制器将附加一个名为 service.kubernetes.io/load-balancer-cleanup 的终结器。 仅在清除负载均衡器资源后才能删除终结器。 即使在诸如服务控制器崩溃之类的极端情况下，这也可以防止负载均衡器资源悬空。

自 Kubernetes v1.16 起，此功能为 beta 版本并默认启用。您也可以通过功能开关ServiceLoadBalancerFinalizer 在 v1.15 （alpha）中启用它。

外部负载均衡器提供商

请务必注意，此功能的数据路径由 Kubernetes 集群外部的负载均衡器提供。

当服务 type 设置为 LoadBalancer 时，Kubernetes 向集群中的 pod 提供的功能等同于 type 等于 ClusterIP，并通过使用 Kubernetes pod 的条目对负载均衡器（从外部到 Kubernetes）进行编程来扩展它。 Kubernetes 服务控制器自动创建外部负载均衡器、健康检查（如果需要）、防火墙规则（如果需要），并获取云提供商分配的外部 IP 并将其填充到服务对象中。

保留源 IP 时的注意事项和限制

GCE/AWS 负载均衡器不为其目标池提供权重。对于旧的 LB kube-proxy 规则来说，这不是一个问题，它可以在所有端点之间正确平衡。

使用新功能，外部流量不会在 pod 之间平均负载，而是在节点级别平均负载（因为 GCE/AWS 和其他外部 LB 实现无法指定每个节点的权重，因此它们的平衡跨所有目标节点，并忽略每个节点上的 pod 数量）。

但是，我们可以声明，对于 NumServicePods << NumNodes 或 NumServicePods >> NumNodes 时，即使没有权重，也会看到接近相等的分布。

一旦外部负载平衡器提供权重，就可以将此功能添加到 LB 编程路径中。 未来工作：1.4 版本不提供权重支持，但可能会在将来版本中添加

内部 pod 到 pod 的流量应该与 ClusterIP 服务类似，所有 pod 的概率相同。

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