LoadBalancer

NodePort提供了一种从外部网络访问Kubernetes集群内部Service的方法,但该方法存在下面一些限制,导致这种方式主要适用于程序开发,不适合用于产品部署。

  • Kubernetes cluster host的IP必须是一个well-known IP,即客户端必须知道该IP。但Cluster中的host是被作为资源池看待的,可以增加删除,每个host的IP一般也是动态分配的,因此并不能认为host IP对客户端而言是well-known IP。
  • 客户端访问某一个固定的host IP的方式存在单点故障。假如一台host宕机了,kubernetes cluster会把应用 reload到另一节点上,但客户端就无法通过该host的nodeport访问应用了。
  • 通过一个主机节点作为网络入口,在网络流量较大时存在性能瓶颈。

为了解决这些问题,Kubernetes提供了LoadBalancer。通过将Service定义为LoadBalancer类型,Kubernetes在主机节点的NodePort前提供了一个四层的负载均衡器。该四层负载均衡器负责将外部网络流量分发到后面的多个节点的NodePort端口上。

下图展示了Kubernetes如何通过LoadBalancer方式对外提供流量入口,图中LoadBalancer后面接入了两个主机节点上的NodePort,后端部署了三个Pod提供服务。根据集群的规模,可以在LoadBalancer后面可以接入更多的主机节点,以进行负荷分担。

NodeBalancer
图片 - NodeBalancer

备注:LoadBalancer类型需要云服务提供商的支持,Service中的定义只是在Kubernetes配置文件中提出了一个要求,即为该Service创建Load Balancer,至于如何创建则是由Google Cloud或Amazon Cloud等云服务商提供的,创建的Load Balancer的过程不在Kubernetes Cluster的管理范围中。

目前WS, Azure, CloudStack, GCE 和 OpenStack 等主流的公有云和私有云提供商都可以为Kubernetes提供Load Balancer。一般来说,公有云提供商还会为Load Balancer提供一个External IP,以提供Internet接入。如果你的产品没有使用云提供商,而是自建Kubernetes Cluster,则需要自己提供LoadBalancer。

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