From e53b9aff47a67e3a6bcb11312239a2a9fb209a56 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: congfairy Date: Wed, 12 Dec 2018 12:54:28 +0800 Subject: [PATCH] Update 2018-07-09-IPVS-In-Cluster-Load-Balancing.md --- ...18-07-09-IPVS-In-Cluster-Load-Balancing.md | 108 +++++++++--------- 1 file changed, 54 insertions(+), 54 deletions(-) diff --git a/content/cn/blog/_posts/2018-07-09-IPVS-In-Cluster-Load-Balancing.md b/content/cn/blog/_posts/2018-07-09-IPVS-In-Cluster-Load-Balancing.md index 1f0fee7560..d8da0b5496 100644 --- a/content/cn/blog/_posts/2018-07-09-IPVS-In-Cluster-Load-Balancing.md +++ b/content/cn/blog/_posts/2018-07-09-IPVS-In-Cluster-Load-Balancing.md @@ -41,11 +41,11 @@ IPVS is incorporated into the LVS (Linux Virtual Server), where it runs on a hos --> -什么是IPVS? +什么是 IPVS ? -IPVS (IP Virtual Server)是在Netfileter上层构建的，并作为Linux内核的一部分，实现传输层负载均衡。 +IPVS (IP Virtual Server)是在 Netfileter 上层构建的，并作为 Linux 内核的一部分，实现传输层负载均衡。 -IPVS集成在LVS（Linux虚拟服务器）中，它在主机上运行，并在物理服务器集群前作为负载均衡器。IPVS可以将基于TCP和UDP服务的请求定向到真实服务器，并使真实服务器的服务在单个IP地址上显示为虚拟服务。 因此，IPVS自然支持Kubernetes服务。 +IPVS 集成在 LVS（ Linux 虚拟服务器）中，它在主机上运行，并在物理服务器集群前作为负载均衡器。IPVS 可以将基于 TCP 和 UDP 服务的请求定向到真实服务器，并使真实服务器的服务在单个 IP 地址上显示为虚拟服务。 因此，IPVS 自然支持 Kubernetes 服务。 -为什么为Kubernetes选择IPVS? +为什么为 Kubernetes 选择 IPVS ? -随着Kubernetes的使用增长，其资源的可扩展性变得越来越重要。特别是，服务的可扩展性对于运行大型工作负载的开发人员/公司采用Kubernetes至关重要。 +随着 Kubernetes 的使用增长，其资源的可扩展性变得越来越重要。特别是，服务的可扩展性对于运行大型工作负载的开发人员/公司采用 Kubernetes 至关重要。 -Kube-proxy是服务路由的构建块，它依赖于经过强化攻击的iptables来实现支持核心的服务类型，如ClusterIP和NodePort。 但是，iptables难以扩展到成千上万的服务，因为它纯粹是为防火墙而设计的，并且基于内核规则列表。 +Kube-proxy 是服务路由的构建块，它依赖于经过强化攻击的 iptables 来实现支持核心的服务类型，如 ClusterIP 和 NodePort。 但是，iptables 难以扩展到成千上万的服务，因为它纯粹是为防火墙而设计的，并且基于内核规则列表。 -尽管Kubernetes在版本v1.6中已经支持5000个节点，但使用iptables的kube-proxy实际上是将集群扩展到5000个节点的瓶颈。 一个例子是，在5000节点集群中使用NodePort服务，如果我们有2000个服务并且每个服务有10个pod，这将在每个工作节点上至少产生20000个iptable记录，这可能使内核非常繁忙。 +尽管 Kubernetes 在版本 v1.6 中已经支持 5000 个节点，但使用 iptables 的 kube-proxy 实际上是将集群扩展到 5000个节点的瓶颈。 一个例子是，在 5000 节点集群中使用 NodePort 服务，如果我们有 2000 个服务并且每个服务有 10 个 pod，这将在每个工作节点上至少产生 20000 个 iptable 记录，这可能使内核非常繁忙。 -另一方面，使用基于IPVS的集群内服务负载均衡可以为这种情况提供很多帮助。 IPVS专门用于负载均衡，并使用更高效的数据结构（哈希表），允许几乎无限的规模扩张。 +另一方面，使用基于 IPVS 的集群内服务负载均衡可以为这种情况提供很多帮助。 IPVS 专门用于负载均衡，并使用更高效的数据结构（哈希表），允许几乎无限的规模扩张。 -基于IPVS的Kube-proxy +基于 IPVS 的 Kube-proxy 参数更改 -参数: --proxy-mode 除了现有的用户空间和iptables模式，IPVS模式通过--proxy-mode = ipvs进行配置。 它隐式使用IPVS NAT模式进行服务端口映射。 +参数: --proxy-mode 除了现有的用户空间和 iptables 模式，IPVS 模式通过--proxy-mode = ipvs进行配置。 它隐式使用 IPVS NAT 模式进行服务端口映射。 -参数: --cleanup-ipvs 类似于 --cleanup-iptables 参数，如果为true，则清除在IPVS模式下创建的IPVS配置和IPTables规则。 +参数: --cleanup-ipvs 类似于 --cleanup-iptables 参数，如果为 true，则清除在 IPVS 模式下创建的 IPVS 配置和 IPTables 规则。 -参数: --ipvs-sync-period 刷新IPVS规则的最大间隔时间（例如'5s'，'1m'）。 必须大于0。 +参数: --ipvs-sync-period 刷新 IPVS 规则的最大间隔时间（例如'5s'，'1m'）。 必须大于 0。 -参数r: --ipvs-min-sync-period 刷新IPVS规则的最小间隔时间间隔（例如'5s'，'1m'）。 必须大于0。 +参数r: --ipvs-min-sync-period 刷新 IPVS 规则的最小间隔时间间隔（例如'5s'，'1m'）。 必须大于 0。 -参数: --ipvs-exclude-cidrs 清除IPVS规则时IPVS代理不应触及的CIDR的逗号分隔列表，因为IPVS代理无法区分kube-proxy创建的IPVS规则和用户原始规则 IPVS规则。 如果您在环境中使用IPVS proxier和您自己的IPVS规则，则应指定此参数，否则将清除原始规则。 +参数: --ipvs-exclude-cidrs 清除 IPVS 规则时 IPVS 代理不应触及的 CIDR 的逗号分隔列表，因为 IPVS 代理无法区分 kube-proxy 创建的 IPVS 规则和用户原始规则 IPVS 规则。 如果您在环境中使用 IPVS proxier 和您自己的 IPVS 规则，则应指定此参数，否则将清除原始规则。 -请注意，Kubernetes服务和IPVS虚拟服务器之间的关系是“1：N”。 例如，考虑具有多个IP地址的Kubernetes服务。 外部IP类型服务有两个IP地址 - 集群IP和外部IP。 然后，IPVS代理将创建2个IPVS虚拟服务器 - 一个用于集群IP，另一个用于外部IP。 Kubernetes的endpoint（每个IP +端口对）与IPVS虚拟服务器之间的关系是“1：1”。 +请注意，Kubernetes 服务和 IPVS 虚拟服务器之间的关系是 “1：N”。 例如，考虑具有多个 IP 地址的 Kubernetes 服务。 外部 IP 类型服务有两个 IP 地址 - 集群 IP 和外部 IP。 然后，IPVS 代理将创建 2 个 IPVS 虚拟服务器 - 一个用于集群 IP ，另一个用于外部 IP。 Kubernetes 的 endpoint（每个 IP +端口对）与 IPVS 虚拟服务器之间的关系是 “1：1”。 -删除Kubernetes服务将触发删除相应的IPVS虚拟服务器，IPVS物理服务器及其绑定到虚拟接口的IP地址。 +删除 Kubernetes 服务将触发删除相应的IPVS虚拟服务器，IPVS物理服务器及其绑定到虚拟接口的IP地址。 端口映射 -IPVS中有三种代理模式：NAT（masq），IPIP和DR。 只有NAT模式支持端口映射。 Kube-proxy利用NAT模式进行端口映射。 以下示例显示IPVS服务端口3080到Pod端口8080的映射。 +IPVS 中有三种代理模式：NAT（masq），IPIP 和 DR。 只有 NAT 模式支持端口映射。 Kube-proxy 利用 NAT 模式进行端口映射。 以下示例显示 IPVS 服务端口3080到 Pod 端口8080的映射。 TCP 10.102.128.4:3080 rr -> 10.244.0.235:8080 Masq 1 0 0 @@ -254,7 +254,7 @@ IPVS supports client IP session affinity (persistent connection). When a Service 会话亲和性 -IPVS支持客户端IP会话关联（持久连接）。 当服务指定会话关系时，IPVS代理将在IPVS虚拟服务器中设置超时值（默认为180分钟= 10800秒）。 例如： +IPVS 支持客户端 IP 会话关联（持久连接）。 当服务指定会话关系时，IPVS 代理将在 IPVS 虚拟服务器中设置超时值（默认为180分钟= 10800秒）。 例如： # kubectl describe svc nginx-service Name: nginx-service @@ -286,18 +286,18 @@ However, we don't want to create too many iptables rules. So we adopt ipset for --> -IPVS代理中的Iptables 和 Ipset +IPVS 代理中的 Iptables 和 Ipset -IPVS用于负载均衡，它无法处理kube-proxy中的其他问题，例如 包过滤，数据包欺骗，SNAT等 +IPVS 用于负载均衡，它无法处理 kube-proxy中的其他问题，例如 包过滤，数据包欺骗，SNAT 等 -IPVS proxier在上述场景中利用iptables。 具体来说，ipvs proxier将在以下4种情况下依赖于iptables： +IPVS proxier在上述场景中利用 iptables。 具体来说，ipvs proxier 将在以下4种情况下依赖于 iptables： -- kube-proxy以--masquerade-all = true开头 -- 在kube-proxy启动中指定集群CIDR -- 支持Loadbalancer类型服务 -- 支持NodePort类型的服务 +- kube-proxy 以--masquerade-all = true 开头 +- 在 kube-proxy 启动中指定集群 CIDR +- 支持 Loadbalancer 类型服务 +- 支持 NodePort 类型的服务 -但是，我们不想创建太多的iptables规则。 所以我们采用ipset来减少iptables规则。 以下是IPVS proxier维护的ipset集表： +但是，我们不想创建太多的 iptables 规则。 所以我们采用 ipset 来减少 iptables 规则。 以下是 IPVS proxier 维护的 ipset 集表： 设置名称 成员 用法 - KUBE-CLUSTER-IP 所有服务IP + 端口 masquerade-all=true 或 clusterCIDR 指定的情况下进行伪装 - KUBE-LOOP-BACK 所有服务IP +端口+ IP 解决数据包欺骗问题 - KUBE-EXTERNAL-IP 服务外部IP +端口 将数据包伪装成外部IP - KUBE-LOAD-BALANCER 负载均衡器入口IP +端口 将数据包伪装成Load Balancer类型的服务 - KUBE-LOAD-BALANCER-LOCAL 负载均衡器入口IP +端口 以及 externalTrafficPolicy=local 接受数据包到Load Balancer externalTrafficPolicy=local - KUBE-LOAD-BALANCER-FW 负载均衡器入口IP +端口 以及 loadBalancerSourceRanges 使用指定的loadBalancerSourceRanges丢弃Load Balancer类型Service的数据包 - KUBE-LOAD-BALANCER-SOURCE-CIDR 负载均衡器入口IP +端口 + 源 CIDR 接受Load Balancer类型Service的数据包，并指定loadBalancerSourceRanges - KUBE-NODE-PORT-TCP NodePort类型服务TCP 将数据包伪装成NodePort（TCP） - KUBE-NODE-PORT-LOCAL-TCP NodePort类型服务TCP端口，带有 externalTrafficPolicy=local 接受数据包到NodePort服务 使用 externalTrafficPolicy=local - KUBE-NODE-PORT-UDP NodePort类型服务UDP端口 将数据包伪装成 NodePort(UDP) - KUBE-NODE-PORT-LOCAL-UDP NodePort类型服务UDP端口 使用 externalTrafficPolicy=local 接受数据包到NodePort服务 使用 externalTrafficPolicy=local + KUBE-CLUSTER-IP 所有服务 IP + 端口 masquerade-all=true 或 clusterCIDR 指定的情况下进行伪装 + KUBE-LOOP-BACK 所有服务 IP +端口+ IP 解决数据包欺骗问题 + KUBE-EXTERNAL-IP 服务外部 IP +端口 将数据包伪装成外部 IP + KUBE-LOAD-BALANCER 负载均衡器入口 IP +端口 将数据包伪装成 Load Balancer 类型的服务 + KUBE-LOAD-BALANCER-LOCAL 负载均衡器入口 IP +端口 以及 externalTrafficPolicy=local 接受数据包到 Load Balancer externalTrafficPolicy=local + KUBE-LOAD-BALANCER-FW 负载均衡器入口 IP +端口 以及 loadBalancerSourceRanges 使用指定的 loadBalancerSourceRanges 丢弃 Load Balancer类型Service的数据包 + KUBE-LOAD-BALANCER-SOURCE-CIDR 负载均衡器入口 IP +端口 + 源 CIDR 接受 Load Balancer 类型 Service的数据包，并指定loadBalancerSourceRanges + KUBE-NODE-PORT-TCP NodePort 类型服务 TCP 将数据包伪装成 NodePort（TCP） + KUBE-NODE-PORT-LOCAL-TCP NodePort 类型服务 TCP端口，带有 externalTrafficPolicy=local 接受数据包到 NodePort 服务 使用 externalTrafficPolicy=local + KUBE-NODE-PORT-UDP NodePort 类型服务 UDP 端口 将数据包伪装成 NodePort(UDP) + KUBE-NODE-PORT-LOCAL-UDP NodePort 类型服务 UDP 端口 使用 externalTrafficPolicy=local 接受数据包到 NodePort 服务 使用 externalTrafficPolicy=local -通常，对于IPVS proxier，无论我们有多少Service/ Pod，iptables规则的数量都是静态的。 +通常，对于 IPVS proxier，无论我们有多少 Service/ Pod，iptables 规则的数量都是静态的。 -在IPVS模式下运行kube-proxy +在 IPVS 模式下运行 kube-proxy -目前，本地脚本，GCE脚本和kubeadm支持通过导出环境变量（KUBE_PROXY_MODE = ipvs）或指定标志（--proxy-mode = ipvs）来切换IPVS代理模式。 在运行IPVS代理之前，请确保已安装IPVS所需的内核模块。 +目前，本地脚本，GCE 脚本和 kubeadm 支持通过导出环境变量（KUBE_PROXY_MODE = ipvs）或指定标志（--proxy-mode = ipvs）来切换 IPVS 代理模式。 在运行IPVS 代理之前，请确保已安装 IPVS 所需的内核模块。 ip_vs ip_vs_rr @@ -363,8 +363,8 @@ Finally, for Kubernetes v1.10, feature gate SupportIPVSProxyMode is set to true ip_vs_sh nf_conntrack_ipv4 -最后，对于Kubernetes v1.10，“SupportIPVSProxyMode”默认设置为“true”。 对于Kubernetes v1.11，该选项已完全删除。 但是，您需要在v1.10之前为Kubernetes明确启用--feature-gates=SupportIPVSProxyMode=true。 - +最后，对于 Kubernetes v1.10，“SupportIPVSProxyMode” 默认设置为 “true”。 对于 Kubernetes v1.11，该选项已完全删除。 但是，您需要在 v1.10 之前为Kubernetes 明确启用--feature-gates=SupportIPVSProxyMode=true。 +