Kubernetes ロードバランサー MetalLB

導入

Kubernetes では、Loadbalancer を使用して外部サービスを提供できます。一般的なクラウド環境では、対応する負荷分散製品が存在します。

クラウド以外の環境の場合は、Kubernetes で LoadBalancer サービスを提供する MetalLB を使用できます。

MetalLB は IP アドレスを無から作成することはできないため、使用できる IP アドレスのプールを提供する必要があります。

MetalLB がサービスに外部 IP アドレスを割り当てたら、クラスター外部のネットワークに、この IP がクラスター内に「存在する」ことを認識させる必要があります。

プロトコル

レイヤー 2 モード (ARP/NDP): LAN の観点から見ると、ブロードキャスターは単に複数の IP アドレスを持っているだけです。

欠点:

単一ノードのボトルネックがあります: IP は単一ノードに割り当てられるため、ノードのネットワークボトルネックが負荷分散のボトルネックになります。
フェイルオーバーが遅い: IP に関連付けられた MAC アドレスが変更され、クライアント ARP テーブルが時間内に更新されない可能性があり、フェイルオーバーが遅くなります。

BGP モード: BGP モードでは、クラスター内のすべてのコンピューターが、ユーザーが制御する近くのルーターと Border Gateway Protocol ピアリングセッションを確立し、それらのルーターにトラフィックをサービス IP に転送する方法を指示します。 BGP を使用すると、複数のノード間で真の負荷分散を実現し、BGP のポリシーメカニズムを通じてきめ細かいトラフィック制御を実装できます。

最大の欠点は、BGP ベースの負荷分散では、アドレスバックエンドの集中度の変化に適切に対応できないことです。つまり、クラスターノードに障害が発生すると、サービスへのアクティブな接続がすべて失われることになります。

ネットワークプラグイン

MetalLB は、Canal、Cilium、Flannel、Kube-ovn などのネットワークプラグインを完全にサポートします。

kube-proxy が IPVS モードで実行されている場合は、strictARP: true を設定する必要があります。

 kubectl edit configmap - n kube - システムkube - プロキシ

 apiバージョン: kubeproxy 。 設定。 k8s 。 io / v1alpha1
 種類: KubeProxyConfiguration
 モード: "ipvs"
 IPvs :
 strictARP : 真

インストール

 kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/metallb/metallb/v0.13.3/config/manifests/metallb-native.yaml

または、helm 経由でインストールします。

 helm リポジトリにmetallb を追加しますhttps://metallb.github.io/metallb
 helm インストールmetallb metallb / metallb

レイヤー2プロトコル構成

割り当てられた IP プールを構成します。

 apiバージョン: metallb .io / v1beta1
 種類: IPアドレスプール
メタデータ:
 名前: ファーストプール
名前空間: metallb - システム
仕様:
 住所:
 - 192.168.128./24
 - 192.168 .122 .200 - 192.168 .122 .240
 - fca0 : fe53 : 0 ccd : e799 :: / 124

L2Advertisement で IP プールが指定されていない場合は、デフォルトですべての IP プールに関連付けられます。

 apiバージョン: metallb .io / v1beta1
 種類: L2広告
メタデータ:
 名前: 例
名前空間: metallb - システム

IP プールを手動で指定することもできます。

 apiバージョン: metallb.io/v1beta1
 種類: L2広告
メタデータ:
 名前: 例
名前空間: metallb-system
 仕様:
 ipアドレスプール:
 -最初の-プール

BGPプロトコル構成

MetalLB が 1 つ以上の外部 BGP ルータとのセッションを確立する方法を設定する必要があります。

1 つの BGP ルータと 1 つの IP アドレス範囲を使用した基本構成の場合:

MetalLB が接続するルーターの IP アドレス。
ルーターの AS 番号。
MetalLB が使用する AS 番号。
CIDR プレフィックスとして表現される IP アドレス範囲。

 apiバージョン: metallb .io / v1beta2
 種類: BGPPeer
 メタデータ:
 名前: サンプル
名前空間: metallb - システム
仕様:
 私のASN : 64500
 ピアASN : 64501
 ピアアドレス: 10.0.0.1
 ---
 apiバージョン: metallb .io / v1beta1
 種類: IPアドレスプール
メタデータ:
 名前: ファーストプール
名前空間: metallb - システム
仕様:
 住所:
 - 192.168 .1 .240 - 192.168 .1 .250
 ---
 apiバージョン: metallb .io / v1beta1
 種類: BGP広告
メタデータ:
 名前: 例
名前空間: metallb - システム
仕様:
 ipアドレスプール:
 - 最初- プール