k8s keepalived 负载均衡，k8s负载均衡框架，基于K8s与Keepalived的负载均衡框架深度解析与应用实践

欧气 2024年10月10日 17:27 0 0

本文深入解析了基于K8s与Keepalived的负载均衡框架，详细介绍了其原理、架构和应用实践，旨在为读者提供K8s负载均衡框架的全面理解。

本文目录导读：

K8s与Keepalived负载均衡原理
K8s与Keepalived负载均衡配置
K8s与Keepalived负载均衡优势

随着云计算技术的飞速发展，Kubernetes（简称K8s）已成为容器编排领域的佼佼者，K8s不仅具备强大的集群管理能力，还提供了丰富的负载均衡方案，本文将深入解析K8s与Keepalived结合的负载均衡框架，探讨其原理、配置及在实际应用中的优势。

K8s与Keepalived负载均衡原理

1、K8s负载均衡原理

K8s提供了多种负载均衡方案，如NodePort、LoadBalancer、Ingress等，NodePort和LoadBalancer适用于内部集群访问，而Ingress适用于集群外部访问。

（1）NodePort：将服务暴露在K8s集群所有节点的指定端口上，访问者可以通过任意节点IP加上指定端口访问服务。

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（2）LoadBalancer：将服务暴露在云服务商提供的负载均衡器上，访问者可以通过负载均衡器的公网IP地址访问服务。

（3）Ingress：通过Nginx等代理服务器实现服务的负载均衡，适用于集群外部访问。

2、Keepalived负载均衡原理

Keepalived是一款开源的负载均衡软件，可以工作在LVS（Linux Virtual Server）模式下，实现IP负载均衡，Keepalived主要通过VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）协议，选举一个虚拟路由器作为主路由器，其他路由器作为备份路由器，当主路由器出现故障时，备份路由器会立即接管，保证服务的连续性。

3、K8s与Keepalived结合负载均衡原理

K8s与Keepalived结合负载均衡，主要利用Keepalived的VRRP协议，将集群内部节点选举为虚拟路由器，实现服务的负载均衡，具体步骤如下：

（1）在K8s集群中部署Keepalived，使其运行在每个节点上。

（2）配置Keepalived，使其选举一个节点作为主路由器，其他节点作为备份路由器。

（3）配置虚拟IP（VIP），将VIP分配给主路由器，使其成为服务的访问入口。

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（4）在K8s集群中部署Ingress控制器，如Nginx或Traefik，将访问请求转发到后端服务。

（5）在Ingress控制器中配置虚拟服务，将VIP映射到后端服务。

K8s与Keepalived负载均衡配置

以下以K8s集群中部署Nginx Ingress控制器为例，介绍K8s与Keepalived结合负载均衡的配置步骤。

1、部署Keepalived

在K8s集群中部署Keepalived，可以通过以下命令完成：

kubectl apply -f keepalived.yaml

2、配置Keepalived

在keepalived.yaml文件中，配置Keepalived的主备节点、虚拟IP、端口等信息：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: keepalived-config
  namespace: kube-system
data:
  keepalived.conf: |
    global_defs {
      router_id LVS_DEMO
    }
    vrrp_instance VI_1 {
      state MASTER
      interface eth0
      virtual_router_id 51
      priority 100
      advert_int 1
      authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 123456
      }
      virtual_ipaddress {
        192.168.1.100/24 dev eth0 label eth0:1
      }
    }

3、部署Nginx Ingress控制器

在K8s集群中部署Nginx Ingress控制器，可以通过以下命令完成：

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kubectl apply -f nginx-ingress.yaml

4、配置Ingress控制器

在Ingress控制器中配置虚拟服务，将VIP映射到后端服务：

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: nginx-ingress
  namespace: kube-system
spec:
  rules:
  - host: example.com
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: nginx-service
            port:
              number: 80