K8S负载均衡
Kubernetes（K8S）作为一款现代化的容器编排平台，不仅能够实现容器的自动化部署、扩展和管理，还能提供强大的负载均衡功能。
Kubernetes 提供了强大的负载均衡能力，能够确保容器化应用在多实例、高负载情况下的稳定运行。
通过 Service 和 Ingress，K8S 可以高效地分发流量，支持多种负载均衡策略，适应不同的应用需求。
K8S负载均衡原理
在 Kubernetes 中，负载均衡分为两类：服务内部负载均衡、和服务外部负载均衡。
内部负载均衡的目标：是在 Kubernetes 集群内部，将流量分发到后端的多个 Pod 实例。
这是通过 Kubernetes Service 抽象、和 kube-proxy 组件来实现的。
工作原理:
Kubernetes Service Service 定义了一种访问一组 Pod 的抽象方式。
它为这些 Pod 提供了一个稳定的 IP 地址（Cluster IP）和可选的 DNS 名称。
客户端可以通过这个稳定的地址访问后端的 Pod，而无需关心 Pod 的实际 IP 地址，因为 Pod 是动态的。
kube-proxy
kube-proxy: kube-proxy 是运行在每个 Kubernetes 节点上的网络代理。
它监听 Kubernetes API Server 中 Service 和 Endpoint（代表 Pod 的 IP 地址和端口）的变化。
根据 Service 的类型和配置，kube-proxy 会在节点上设置相应的网络规则，将发送到 Service 的 Cluster IP 和端口的流量转发到后端的 Pod。
kube-proxy 配置 Linux 内核的 IPVS (IP Virtual Server) 来实现负载均衡。
IPVS 是一种更高效的内核级负载均衡器，支持更多高级的负载均衡算法（如轮询、最少连接…等）。
服务外部负载均衡
服务外部负载均衡的目标：是将集群外部的流量引入到 Kubernetes 集群内部运行的服务。
这通常涉及到：将 Service 暴露在集群外部可访问的 IP 地址上。
外部负载均衡主要通过：云提供商的负载均衡器或第三方负载均衡器来实现。
比如：Cloud Load Balancer
在云环境中，使用云提供商的负载均衡器，如AWS的Elastic Load Balancer…等等。
Kubernetes通过Service的LoadBalancer类型自动创建外部负载均衡器，将流量分配到集群中的容器中。
K8S 负载均衡策略
Kubernetes 的负载均衡策略，可以支持不同的负载均衡算法和流量路由策略。
1. 轮询（Round Robin）
K8S 中常用的负载均衡策略之一。
轮询将流量依次分发到每个 Pod，确保每个 Pod 收到的请求数量基本相同。它适用于服务负载较为均衡的场景。
2. 加权轮询（Weighted Round Robin）
在一些负载较高的情况下，可以通过加权轮询来控制流量的分配。
例如，可以为不同的 Pod 设置不同的权重，以便将更多的流量引导到性能更高的实例。
3. 最少连接（Least Connections）
此策略会将流量优先分发到当前连接数最少的 Pod。
它适用于处理持续连接的应用（如数据库或缓存服务）。
4. IP 哈希（IP Hash）
该策略基于客户端的 IP 地址计算哈希值，并将请求固定路由到某个 Pod，适用于需要会话保持的应用场景。
5. 一致性哈希（Consistent Hashing）
一致性哈希确保相同的请求总是发送到相同的 Pod，适合于需要会话粘性或者缓存的场景。
总之，Kubernetes 提供了强大的负载均衡能力，能够确保容器化应用在多实例、高负载情况下的稳定运行。
通过 Service 和 Ingress，K8S 可以高效地分发流量，支持多种负载均衡策略，适应不同的应用需求。
mikechen
mikechen睿哥，10年+大厂架构经验，资深技术专家，就职于阿里巴巴、淘宝、百度等一线互联网大厂。
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