服务发现与负载均衡

    • Service：直接用Service提供cluster内部的负载均衡，并借助cloud provider提供的LB提供外部访问
    • Service Load Balancer：把load balancer直接跑在容器中，实现Bare Metal的Service Load Balancer
    • Custom Load Balancer：自定义负载均衡，并替代kube-proxy，一般在物理部署Kubernetes时使用，方便接入公司已有的外部服务

    Service是对一组提供相同功能的Pods的抽象，并为它们提供一个统一的入口。借助Service，应用可以方便的实现服务发现与负载均衡，并实现应用的零宕机升级。Service通过标签来选取服务后端，一般配合Replication Controller或者Deployment来保证后端容器的正常运行。

    Service有三种类型：

    • ClusterIP：默认类型，自动分配一个仅cluster内部可以访问的虚拟IP
    • NodePort：在ClusterIP基础上为Service在每台机器上绑定一个端口，这样就可以通过来访问该服务
    • LoadBalancer：在NodePort的基础上，借助cloud provider创建一个外部的负载均衡器，并将请求转发到<NodeIP>:NodePort

    另外，也可以将已有的服务以Service的形式加入到Kubernetes集群中来，只需要在创建Service的时候不指定Label selector，而是在Service创建好后手动为其添加endpoint。

    Ingress Controller

    Service虽然解决了服务发现和负载均衡的问题，但它在使用上还是有一些限制，比如

    • 对外访问的时候，NodePort类型需要在外部搭建额外的负载均衡，而LoadBalancer要求kubernetes必须跑在支持的cloud provider上面

    Ingress就是为了解决这些限制而引入的新资源，主要用来将服务暴露到cluster外面，并且可以自定义服务的访问策略。比如想要通过负载均衡器实现不同子域名到不同服务的访问：

    注意： Ingress本身并不会自动创建负载均衡器，cluster中需要运行一个ingress controller来根据Ingress的定义来管理负载均衡器。目前社区提供了nginx和gce的参考实现。

    在Ingress出现以前，Service Load Balancer是推荐的解决Service局限性的方式。Service Load Balancer将haproxy跑在容器中，并监控service和endpoint的变化，通过容器IP对外提供4层和7层负载均衡服务。

    社区提供的Service Load Balancer支持四种负载均衡协议：TCP、HTTP、HTTPS和SSL TERMINATION，并支持ACL访问控制。

    Custom Load Balancer

    虽然Kubernetes提供了丰富的负载均衡机制，但在实际使用的时候，还是会碰到一些复杂的场景是它不能支持的，比如：

    • 接入已有的负载均衡设备

    这个时候就可以自定义组件，并代替kube-proxy来做负载均衡。基本的思路是监控kubernetes中service和endpoints的变化，并根据这些变化来配置负载均衡器。比如weave flux、nginx plus、kube2haproxy等。

    • 使用kubernetes集群外部的数据库时
    • service中用到了其他namespace或kubernetes集群中的service
    • 在kubernetes的工作负载与集群外的后端之间互相迁移

    可以这样定义一个没有selector的service。

    定义一个Endpoints来对应该service。

    访问没有selector的service跟访问有selector的service时没有任何区别。

    使用kubernetes时有一个很常见的需求，就是当数据库部署在kubernetes集群之外的时候，集群内的service如何访问数据库呢？当然你可以直接使用数据库的IP地址和端口号来直接访问，有没有什么优雅的方式呢？你需要用到ExternalName Service。

    这个例子中，在kubernetes集群内访问实际上会重定向到my.database.example.com:12345这个地址。

    参考资料