Kā tiek īstenota slodzes balansēšana Kubernetes…

Kubernetes slodzes līdzsvarošana tiek īstenota vairākos līmeņos:

Service (Kube-proxy līmenī):
- Katram Pod ir unikāla IP adrese.
- Kube-proxy, kas darbojas katrā mezglā, seko līdzi izmaiņām Service un EndpointSlice.
- Iestata trafika novirzīšanas noteikumus (iptables, ipvs) uz klastera IP adresi Service.
- Trafiks, kas ienāk klastera IP Service, tiek sadalīts starp šī Service Pod'iem pēc izvēlētās algoritma (pēc noklusējuma Round Robin).
- Ir pieejami divi Kube-proxy darba režīmi: iptables (standarta, balstīts uz Linux netfilter) un ipvs (vairāk veiktspējīgs lielākiem klasteriem, balstīts uz Virtual Server API).
```
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  selector:
    app: my-app # Izvēlas Pod'us ar marķējumu app: my-app
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80 # Porta Service
      targetPort: 8080 # Porta Pod'os
```

Ingress (L7 līmenī):

Darbojas kā vienota ieejas punkts ārējai HTTP/S trafika līdzsvarošanai.
Nepieciešams Ingress kontrolieris (piemēram, Nginx Ingress Controller) noteikumu īstenošanai.
Novirza trafiku uz konkrētu Service klasterī, pamatojoties uz URL ceļu, hosta nosaukumu un citiem L7 noteikumiem.
Ļauj īstenot dažādas līdzsvarošanas stratēģijas, SSL termināciju, Name-based virtual hosting.

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: my-ingress
spec:
  rules:
  - host: myapp.example.com
    http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: my-service # Novirza trafiku uz šo Service
            port:
              number: 80

LoadBalancer Service (mākonī pakalpojuma līmenī):
- Izveidojot Service ar tipu LoadBalancer, Kubernetes sadarbojas ar mākonī pakalpojuma API (AWS, GCP, Azure utt.).
- Pakalpojuma nodrošinātājs izveido ārēju slodzes balansētāju, kas novirza trafiku uz klastera mezgliem.
- Tad Kube-proxy novirza trafiku uz Pod'iem klasterī.
- Šis Service tips nodrošina ārēju piekļuvi un līdzsvarošanu L4 (TCP/UDP) vai L7 (HTTP/S) līmenī, atkarībā no pakalpojuma sniedzēja.
```
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-external-service
spec:
  selector:
    app: my-app
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 8080
  type: LoadBalancer # Izveido ārēju slodzes balansētāju
```
Pielāgoti slodzes balansētāji (piemēram, HAProxy, Nginx kā Pod):
- Var izvietot slodzes balansētāju klasterī kā Deployment un Service (ClusterIP vai NodePort).
- Konfigurēt ārējo trafiku uz šo Service.
- Balansētājs pats sadalīs trafiku starp citām Pod'iem.

Tādējādi Kubernetes piedāvā daudzlīmeņu pieeju slodzes līdzsvarošanai, apvienojot iebūvētos mehānismus (Service, Kube-proxy) ar ārējiem risinājumiem (Ingress, mākonī pakalpojumu slodzes balansētāji) un iespēju izvietot pielāgotus balansētājus.

Kā tiek īstenota slodzes balansēšana Kubernetes?