为私有Kubernetes集群建立LoadBalancer服务

为私有Kubernetes集群建立LoadBalancer服务

• 原文来自：https://blog.fleeto.us/post/intro-metallb/

MetalLB - 能够为私有 Kubernetes 集群提供LoadBalancer类型的负载均衡支持。

在Kubernetes集群中，可使用Nodeport、Loadbalancer和Ingress三种方式老来暴露服务给外部访问（缺省状况下，内部Pod提供的服务是在相互隔离的子网中，只有同一个Pod内部的几个容器能够直接进行网络访问）。不过，目前只有Nodeport和Ingress在Kuberntes有内部实现，而要使用Loadbalancer，只能在GCP/AWS等云服务平台上使用。Nodeport和Ingress有必定的局限性，这里介绍的MetalLB能够在私有的Kubernetes集群提供Loadbalancer至此，从而与云服务商的配置实现彻底一致。

• 参考：
  • 源码：https://github.com/google/metallb
  • 文档：https://metallb.universe.tf/
  • Nodeport、Loadbalancer和Ingress，http://www.javashuo.com/article/p-mvyixxis-ct.html
  • 基于Kubernetes的服务网格系统

简介

在私有网络上运行 Kubernetes，和御三家相比，对 LoadBalancer 类型的服务的支持应该是众多表面差别中最醒目的一个了。类型为 LoadBalancer 的服务在 Kubernetes 中并无直接支持，NodePort 和 ExternalIP 方案让不少私有云用户成为了 K8S 世界中的二等公民。接下来介绍的 Metallb，就给私有 Kubernetes 用户带来了一个方便、可用（并且不太成熟）的软件解决方案。

该项目发布于 2017 年末，当前处于 Beta 阶段。

Metallb 会在 Kubernetes 内运行，监控服务对象的变化，一旦察觉有新的 LoadBalancer 服务运行，而且没有可申请的负载均衡器以后，就会完成两部分的工做：

地址分配

用户须要在配置中提供一个地址池，Metallb 将会在其中选取地址分配给服务。

地址广播

根据不一样配置，Metallb 会以二层（ARP/NDP）或者 BGP 的方式进行地址的广播。

支持范围

不支持 IPVS

网络插件	兼容性
Calico	部分支持（有附加文档）
Flannel	支持
Kube-router	不支持（正在跟进）
Romana	支持（有附加文档）
Weave Net	支持

一个小测试

安装

Metallb 支持 Helm 和 YAML 两种安装方法，这里咱们使用第二种：

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/google/metallb/v0.7.1/manifests/metallb.yaml

很简单，Metallb 就会开始安装，会生成本身的命名空间以及 RBAC 配置。

$ kubectl get pods -n metallb-system
NAME                         READY     STATUS    RESTARTS   AGE
controller-b7896bf94-g449l   1/1       Running   0          51m
speaker-mt6kd                1/1       Running   0          51m
speaker-sqbn4                1/1       Running   0          51m

配置

接下来咱们要生成一个 Configmap 文件，为 Metallb 设置网址范围以及协议相关的选择和配置，这里以一个简单的二层配置为例：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
 namespace: metallb-system
 name: config
data:
 config: |  address-pools:
 - name: my-ip-space
 protocol: layer2
 addresses:
 - 10.211.55.240/28

注意：这里的 IP 地址范围须要跟集群实际状况相对应。

使用 kubectl apply 命令应用以后，使用 kubectl logs -f [metallb-controller-pod] 会看到配置更新过程。

测试

建立一个 Nginx 的服务，服务类型为 LoadBalancer：

apiVersion: apps/v1beta2
kind: Deployment
metadata:
 name: nginx
spec:
 selector:
 matchLabels:
 app: nginx
 template:
 metadata:
 labels:
 app: nginx
 spec:
 containers:
 - name: nginx
 image: nginx:1
 ports:
 - name: http
 containerPort: 80

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 name: nginx
spec:
 ports:
 - name: http
 port: 80
 protocol: TCP
 targetPort: 80
 selector:
 app: nginx
 type: LoadBalancer

服务建立运行以后，能够列出服务信息：

kubectl get svc
NAME       TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP     PORT(S)         AGE
kube-dns   ClusterIP      10.96.0.10      <none>          53/UDP,53/TCP   7d
nginx      LoadBalancer   10.96.245.212   10.211.55.240   80:32207/TCP    54m

这里就发现，LoadBalancer 类型的服务，分配到了咱们地址池中的第一个 IP。

用 curl http://10.211.55.240 验证，就会发现返回了 Nginx 的欢迎信息。

补充

除了这里提到的一点点简单配置以外，Metallb 的配置能力仍是比较强大的，这点能够参考官网，其中谈及了很多较为务实的案例，另外还提到了部分 Issue 供用户参考。