k8s keepalived 负载均衡，Kubernetes Keepalived 负载均衡详解，原理、配置与应用

本文目录导读：

1. Kubernetes 负载均衡概述
2. Keepalived 负载均衡简介
3. Keepalived 负载均衡原理
4. Keepalived 负载均衡配置
5. Keepalived 负载均衡应用

Kubernetes 负载均衡概述

负载均衡（Load Balancing）是一种将请求分发到多个服务器以实现高效处理的技术，在 Kubernetes 中，负载均衡是确保应用程序可以平稳运行的重要手段，Kubernetes 支持多种负载均衡方案，如四层负载均衡（TCP/UDP）和七层负载均衡（HTTP/HTTPS）。

Keepalived 负载均衡简介

Keepalived 是一款开源的 Linux 软件套件，用于实现 LVS（Linux Virtual Server）负载均衡功能，在 Kubernetes 集群中，Keepalived 可以实现高可用和负载均衡功能，提高集群的稳定性和性能。

Keepalived 负载均衡原理

1、工作原理

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Keepalived 基于 LVS 技术，通过 IP 转发（NAT）和 IP 转接（DR）两种模式实现负载均衡，NAT 模式适用于内网服务，而 DR 模式适用于外网服务。

2、工作流程

（1）客户端向负载均衡器发送请求；

（2）负载均衡器根据预设的规则将请求转发到后端服务器；

（3）后端服务器处理请求并返回响应；

（4）负载均衡器将响应转发给客户端。

Keepalived 负载均衡配置

1、部署 Keepalived

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（1）在 Kubernetes 集群中创建 Keepalived 服务的 YAML 文件：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: keepalived
  labels:
    app: keepalived
spec:
  ports:
  - name: http
    port: 80
    targetPort: 8080
  selector:
    app: keepalived

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: keepalived
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: keepalived
  template:
    metadata:
      labels:
        app: keepalived
    spec:
      containers:
      - name: keepalived
        image: keepalived:latest
        ports:
        - containerPort: 80

（2）创建 Keepalived 配置文件：

创建 /etc/keepalived/keepalived.conf 文件
cat > /etc/keepalived/keepalived.conf << EOF
global_defs {
  router_id LVS_DEVEL
}
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 eth0:0
  }
}
EOF

2、部署 Keepalived

创建 keepalived 服务的 systemd 单元文件
cat > /etc/systemd/system/keepalived.service << EOF
[Unit]
Description=Keepalived
After=network.target
[Service]
Type=forking
User=root
ExecStart=/usr/sbin/keepalived -f /etc/keepalived/keepalived.conf
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
启动 Keepalived 服务并设置为开机自启
systemctl start keepalived
systemctl enable keepalived

3、部署后端服务

（1）创建后端服务的 YAML 文件：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  ports:
  - name: http
    port: 80
    targetPort: 8080
  selector:
    app: my-app

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-app
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: my-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-app
    spec:
      containers:
      - name: my-app
        image: my-app:latest
        ports:
        - containerPort: 8080

（2）应用配置

kubectl apply -f my-service.yaml
kubectl apply -f my-app-deployment.yaml

Keepalived 负载均衡应用

1、验证 Keepalived 负载均衡

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使用curl 命令测试 Keepalived 负载均衡是否正常工作：

curl 192.168.1.100

2、调整负载均衡策略

Keepalived 支持多种负载均衡策略，如轮询（Round Robin）、最少连接（Least Connections）等，您可以通过修改 Keepalived 配置文件中的virtual_server 部分，设置所需的负载均衡策略。

Kubernetes Keepalived 负载均衡是一种高效、稳定的负载均衡方案，通过 Keepalived，您可以实现高可用和负载均衡功能，提高 Kubernetes 集群的稳定性和性能，在实际应用中，根据业务需求选择合适的负载均衡策略，优化集群性能。

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