k8s keepalived 负载均衡，深入剖析Kubernetes中基于Keepalived的负载均衡实现原理及实践

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1. Kubernetes负载均衡简介
2. Keepalived负载均衡原理

随着云计算的快速发展，Kubernetes（简称K8s）已成为容器编排领域的领导者，在K8s集群中，负载均衡是实现高可用性和服务弹性的一种重要机制，本文将深入剖析Kubernetes中基于Keepalived的负载均衡实现原理，并结合实际案例进行实践分享。

Kubernetes负载均衡简介

Kubernetes负载均衡主要分为两种类型：内部负载均衡和外部负载均衡。

1、内部负载均衡：主要用于集群内部，将请求分发到不同的Pod上，K8s内部负载均衡由Service资源实现，Service使用Deployment或ReplicaSet等资源作为后端服务。

2、外部负载均衡：主要用于集群外部，将请求分发到集群内部的服务，K8s外部负载均衡可通过Ingress控制器实现，将外部请求转发到对应的Service。

Keepalived负载均衡原理

Keepalived是一款开源的高可用软件，主要用于实现虚拟IP（VIP）的高可用，在Kubernetes中，Keepalived可用于实现外部负载均衡。

1、工作原理

（1）Keepalived通过VRRP协议（虚拟路由冗余协议）实现多台服务器之间的冗余，确保VIP在故障时能够自动切换到其他服务器。

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（2）当Keepalived检测到主服务器故障时，会将VIP切换到备服务器，从而保证服务的连续性。

（3）当主服务器恢复正常时，Keepalived会将VIP切换回主服务器。

2、架构图

在Kubernetes中，Keepalived的架构图如下：

+-------------------+     +-------------------+     +-------------------+
|    LoadBalancer   |     |   Keepalived     |     |   Application    |
|   (Ingress)       |---->| (VIP:192.168.1.1)|---->| (Pods)           |
+-------------------+     +-------------------+     +-------------------+
        |                    |                    |
        |                    |                    |
        |                    |                    |
        +--------------------+--------------------+

三、Kubernetes中Keepalived实践

以下是一个Kubernetes中基于Keepalived实现外部负载均衡的实践案例：

1、创建Ingress控制器

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需要创建一个Ingress控制器，例如Nginx Ingress控制器。

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

2、部署Keepalived

需要部署Keepalived服务，以下是一个简单的Keepalived配置示例：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: keepalived
  namespace: default
spec:
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: keepalived
  namespace: default
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: keepalived
  template:
    metadata:
      labels:
        app: keepalived
    spec:
      containers:
      - name: keepalived
        image: keepalived
        ports:
        - containerPort: 80
        env:
        - name: VIP
          value: "192.168.1.1"
        - name: GATEWAY
          value: "192.168.1.1"
        - name: DAEMON
          value: "yes"

3、验证Keepalived

通过访问http://myapp.example.com，可以看到请求被分发到Kubernetes集群内部的应用Pod。

本文深入剖析了Kubernetes中基于Keepalived的负载均衡实现原理，并结合实际案例进行了实践分享，通过使用Keepalived，可以实现高可用性和服务弹性，提高Kubernetes集群的稳定性，在实际应用中，可以根据需求选择合适的负载均衡方案，以确保Kubernetes集群的稳定运行。

标签： #k8s中负载均衡实现原理