Kubernetes服务发现与负载均衡：确保应用程序的高可用性 (kubernetes怎么读)

文章编号：35948 / 分类：行业资讯 / 更新时间：2024-12-13 00:54:03 / 浏览：次

在现代分布式系统中，服务发现和负载均衡对于确保应用程序的高可用性和可伸缩性至关重要。Kubernetes 是一个容器编排平台，它提供了内置的服务发现和负载均衡机制，使开发人员能够轻松构建和管理分布式应用程序。

Kubernetes 服务发现

Kubernetes 服务是 Kubernetes 中抽象的一个概念，它表示一组 Pod。服务包含与一组 Pod 相关的以下信息：

名称：服务的唯一标识符。
标签：用于选择和识别服务的元数据。
端口：服务公开的端口。
选择器：用于匹配服务的 Pod 的标签选择器。

Kubernetes 使用 DNS (Domain Name System) 为服务提供服务发现。当创建服务时，Kubernetes 会在 Kubernetes 集群内部的 DNS 中创建一个 DNS 记录，该记录将服务的名称映射到选定 Pod 的 IP 地址和端口。

应用程序可以通过多种方式使用服务发现：

内部 DNS：Kubernetes 集群内部的应用程序可以查询 DNS 以获取服务的 IP 地址和端口。
外部 DNS：Kubernetes 还可以将服务记录配置在外部 DNS 中，以便集群外部的应用程序也可以访问服务。
serviceEndpoints：ServiceEndpoints 对象包含有关服务的端点的信息，这些端点可以由应用程序直接查询。

Kubernetes 负载均衡

Kubernetes 负载均衡器通过将传入流量分配到一组 Pod 来确保应用程序的高可用性和可伸缩性。Kubernetes 提供了两种类型的负载均衡器：

内部负载均衡器

外部负载均衡器

外部负载均衡器将集群内部的流量路由到集群外部的应用程序。它使用 Kubernetes 供应商（如 AWS、Azure 或 GCP）提供的云负载均衡器或第三方负载均衡器。外部负载均衡器用于使集群外部的应用程序和用户能够访问集群中的服务。

配置 Kubernetes 服务发现与负载均衡

在 Kubernetes 中配置服务发现和负载均衡的过程涉及创建服务和配置负载均衡器。以下是如何配置内部负载均衡器：


 创建一个名为 "my-service" 的服务kubectl create service clusterip my-service --selector=app=myapp创建一个名为 "my-ingress" 的 Ingress，以使用外部负载均衡器公开服务kubectl create ingress my-ingress --class=nginx --rule=host=example.com --backend=service/my-service获取 Ingress 的外部 IP 地址kubectl get ingress my-ingress -o jsonpath='{.status.loadBalancer.ingress[0].ip}'

优点

高可用性：服务发现和负载均衡确保了应用程序的高可用性，即使其中一些 Pod 出现故障或不可用。可伸缩性：Kubernetes 可以根据需要自动扩缩 Pod，以满足应用程序流量需求。服务透明性：应用程序可以通过服务名称访问其他服务，而无需了解底层 Pod 的详细信息。简化的应用程序配置：服务发现消除了在应用程序代码中硬编码 IP 地址和端口的需要。

结论

Kubernetes 服务发现和负载均衡是确保分布式应用程序高可用性、可伸缩性和可管理性的关键功能。了解这些机制至关重要，以便开发人员可以构建和管理健壮、弹性且可伸缩的应用程序。

kubectl怎么读？

kubectl是一种命令行工具，用于管理Kubernetes集群。它是Kubernetes自带的工具之一，可以通过命令行访问和控制集群、部署应用程序和服务等。 kubectl是Kubernetes工具箱中最常用的工具之一，通常是从终端或控制台中运行。

kubectl的读音可以分为两部分。第一部分“kube”是“Kubernetes”的简称，读作“koo-burr”。第二部分“ctl”读作“control”，表示控制工具。因此，kubectl的正确发音为“koo-burr-control”。

如果您是Kubernetes集群的管理员或开发人员，kubectl是一种非常重要的工具。通过学习和熟练掌握kubectl，您可以管理和控制集群中的各种容器和应用程序，确保它们正常运行，并具有高可用性和伸缩性。同时，通过kubectl，您还可以创建、部署和升级Kubernetes中的应用程序和服务，提高生产力和效率。

Kubernetes核心组件之kube-proxy实现原理

kube-proxy，负责为Service提供集群内部的服务发现和负载均衡。了解不同网络组件的工作原理有助于正确设计和配置它们，以满足你的应用程序需求。在Kubernetes网络的背后，有一个在幕后工作的组件。它将你的服务（Services）转化为一些可用的网络规则。这个组件被称为Kube-Proxy。本文展示Kube-Proxy的工作原理。我们将解释创建服务时发生的流程。并展示Kube-Proxy创建的一些示例规则。 Kubernetes中的Pods是临时的，可随时被终止或重启。由于这种行为，我们不能依赖于它们的IP地址，因为它们总是在变。这就是Service 对象发挥作用的地方。 Services为Pods提供一个稳定的IP地址，用于连接Pods。每个Service与一组Pods相关联。当流量到达Service时，根据规则将其重定向到相应的后端Pods。这就是Kube-Proxy的作用。 API服务器将向每个节点的Kube-Proxy宣传这些更新。然后Kube-Proxy将其应用为节点内部的规则。现在，流向SVC01 IP的流量将遵循这个DNAT 规则，并被转发到Pods。请记住，EP01和EP02基本上是Pods的IP。当然，我试图尽量简化情景。这只是为了集中关注Kube-Proxy的重要部分。然而，值得一提的有几点：Kube-Proxy可以不同模式运行。每个模式决定了Kube-Proxy如何实现我们提到的NAT规则。由于每个模式都有其优缺。在 proxy 的用户空间监听一个端口，所有的 svc 都转到这个端口，然后 proxy 内部应用层对其进行转发。 proxy 会为每一个 svc 随机监听一个端口，并增加一个 iptables 规则。在运行此模式时，Kube-Proxy将Service到Pod的NAT规则插入IPtables。这样，流量在将目标IP从Service IP转换为Pod IP后被重定向到相应的后端Pods。 IPtables作为一个内部的数据包处理和过滤组件。它检查发往和发自Linux机器的流量。然后，它对匹配特定条件的数据包应用特定的规则。在我们的情况下，这意味着对于Services和端点的更有效的连接处理。此外，IPtables不支持特定的负载平衡算法。它使用一个随机等成本的分发方式，正如我们在第一个例子中提到的。在我们的情况下，这意味着对于Services和端点的更有效的连接处理。创建一个ClusterIP服务并检查创建的规则。创建一个具有2个副本的redis部署。现在让我们检查已创建的Pods。创建一个与这些Pods关联的Service。为此，我们使用具有匹配Pods标签的选择器创建Service。列出可用的服务，我们可以看到我们的 Redis 服务及其 IP 地址。请注意，在 YAML 清单中，我们没有指定服务类型。这是因为默认类型是 ClusterIP。最后，我们到达了我们的 NAT 规则。您会发现创建了两个额外的链。每个都以KUBE-SEP 开头，然后是一个随机的 ID。这对应于服务端点（SEP）。您可以看到每个链中列出的每个 Pod 的 IP 地址。这就是服务的 IPtables 规则。由于现在您知道如何深入挖掘，您可以开始在您的环境中探索更多这些规则Kubernetes 服务是代理吗？是的，Kubernetes 服务很像代理。它提供一个稳定的 IP，客户端可以连接到该 IP。接收到该 IP 上的流量会被重定向到后端 Pod 的 IP。这克服了每次重新创建 Pod 时 Pod IP 更改的问题。 Kube-Proxy 能执行LB吗？这取决于 Kube-Proxy 的哪个部分：IPtables模式、IPVS模式等。 Kube-Proxy 是一个 Kubernetes 代理，将服务定义转换为网络规则。它在集群中的每个节点上运行，并与 API 服务器通信以接收更新。然后，这些更新由节点内的 Kube-Proxy 填充。通过创建这些规则，Kube-Proxy 允许发送到服务的流量被转发到正确的Pod。这实现了 Pod IP 与连接到它的客户端的解耦。作者简介：魔都国企技术专家兼架构，多家大厂后台研发和架构经验，负责复杂度极高业务系统的模块化、服务化、平台化研发工作。具有丰富带团队经验，深厚人才识别和培养的积累。参考：...