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在当今的云计算时代，Kubernetes（简称k8s）已经成为容器编排领域的佼佼者，作为k8s的核心组件之一，负载均衡（Load Balancer）在确保应用程序的高可用性和高性能方面发挥着至关重要的作用，本文将深入剖析k8s结合Keepalived实现负载均衡的原理与应用，帮助您更好地理解这一技术。
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Kubernetes负载均衡简介
Kubernetes负载均衡是一种机制，可以将客户端请求分发到多个后端服务实例上，从而实现流量分发、故障转移、性能优化等功能，在k8s中，负载均衡可以通过多种方式实现，如Nginx、HAProxy、Keepalived等。
Keepalived概述
Keepalived是一款开源的虚拟IP（VIP）管理软件，主要用于实现高可用性（High Availability，简称HA），它通过VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由冗余协议）协议实现多台服务器之间的VIP共享，当主服务器故障时，备用服务器能够接管VIP，保证服务不中断。
三、Kubernetes Keepalived负载均衡原理
1、VRRP协议
VRRP是一种用于实现路由器冗余的协议，它允许一组路由器共同维护一个虚拟路由器，并确保虚拟路由器的IP地址在主路由器故障时能够无缝切换到备用路由器。
在k8s中，Keepalived通过VRRP协议实现负载均衡，当Keepalived运行在主服务器上时，它会向其他服务器发送VRRP报文，请求成为虚拟路由器的主路由器，其他服务器收到请求后，会根据优先级判断是否允许主服务器成为主路由器。
2、虚拟IP（VIP）
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虚拟IP是Keepalived的核心概念之一，它是一个不存在的IP地址，用于代表一组服务器，在k8s中，Keepalived将VIP分配给主服务器，并确保其他服务器无法访问该IP，当主服务器故障时，备用服务器会接管VIP，保证服务不中断。
3、服务发现
在k8s中，服务发现是一种机制，用于将客户端请求转发到后端服务实例，当Keepalived接管VIP后，它会通过k8s的服务发现机制，将请求转发到其他服务器上的后端服务实例。
四、Kubernetes Keepalived负载均衡应用
1、部署Keepalived
在k8s集群中部署Keepalived，您可以使用以下命令创建一个Keepalived配置文件：
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
advertise_interval 1
virtual_ipaddress 192.168.1.100/24
}
virtual_server 192.168.1.100 80 {
delay_loop 6
lb_method rr
real_server 192.168.1.101 80 {
weight 1
HTTP_GET {
path /
status 200
}
}
real_server 192.168.1.102 80 {
weight 1
HTTP_GET {
path /
status 200
}
}
}
EOF2、部署后端服务
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在k8s集群中部署后端服务，您可以使用以下命令创建一个Deployment：
cat > deployment.yaml <<EOF
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: webapp
spec:
replicas: 2
selector:
matchLabels:
app: webapp
template:
metadata:
labels:
app: webapp
spec:
containers:
- name: webapp
image: nginx:latest
ports:
- containerPort: 80
EOF3、创建Service
在k8s集群中创建一个Service，将VIP分配给该Service：
cat > service.yaml <<EOF
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: webapp-service
spec:
selector:
app: webapp
ports:
- protocol: TCP
port: 80
targetPort: 80
type: LoadBalancer
EOF通过以上步骤，您已经在k8s集群中实现了Keepalived负载均衡，客户端请求会通过VIP（192.168.1.100）转发到后端服务实例，从而实现负载均衡。
Kubernetes Keepalived负载均衡是一种高效、可靠的负载均衡方案，通过VRRP协议和虚拟IP，Keepalived可以确保后端服务实例的高可用性和高性能，在实际应用中，您可以根据业务需求选择合适的负载均衡方案，为您的应用程序提供稳定、可靠的支撑。
标签： #k8s loadbalance负载均衡
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