为私有Kubernetes集群创建LoadBalancer服务

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

在Kubernetes集群中，可以使用Nodeport、Loadbalancer和Ingress三种方式老来暴露服务给外部访问（缺省情况下，内部Pod提供的服务是在相互隔离的子网中，只有同一个Pod内部的几个容器可以直接进行网络访问）。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有一定的局限性，这 里介绍的MetalLB可以在私有的Kubernetes集群提供Loadbalancer至此，从而与云服务商的配置实现完全一致。

• 参考：
  • 源码：https://github.com/google/metallb
  • 文档：https://metallb.universe.tf/
  • Nodeport、Loadbalancer和Ingress，https://my.oschina.net/u/2306127/blog/1647202
  • 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异中最醒目的一个了。类型为 LoadBalancer 的服务在 Kubernetes 中并没有直接支持，NodePort 和 ExternalIP 方案让很多私有云用户成为了 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（而且不太成熟）的软件解决方案。

该项目发布于 2017 年底，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，并且没有可申请的负载均衡器之后，就会完成两部分的工作：

地址分配

用户需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

根据不同配置，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

一个小测试

安装

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

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，会生成自己的命名空间以及 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

接下来我们要生成一个 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 地址范围需要跟集群实际情况相对应。

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

测试

创建一个 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 

服务创建运行之后，可以列出服务信息：

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，分配到了我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之外，Metallb 的配置能力还是比较强大的，这点可以参考官网，其中谈及了不少较为务实的案例，另外还提到了部分 Issue 供用户参考。

本文转自掘金-为私有Kubernetes集群创建LoadBalancer服务