Jak jest zaimplementowane równoważenie obciążenia w…

Równoważenie obciążenia w Kubernetes realizuje się na kilku poziomach:

Service (na poziomie Kube-proxy):
- Każdy Pod w Service otrzymuje unikalny adres IP.
- Kube-proxy, działający na każdym węźle, monitoruje zmiany w Service i EndpointSlice.
- Konfiguruje reguły przekierowania ruchu (iptables, ipvs) na adres IP klastra Service.
- Ruch kierowany na IP klastra Service jest rozdzielany pomiędzy Podami tego Service zgodnie z wybranym algorytmem (domyślnie Round Robin).
- Istnieją dwa tryby pracy Kube-proxy: iptables (standardowy, oparty na Linux netfilter) i ipvs (bardziej wydajny dla dużych klastrów, oparty na Virtual Server API).
```
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  selector:
    app: my-app # Wybiera Pod'y z etykietą app: my-app
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80 # Port na Service
      targetPort: 8080 # Port na Pod'ach
```

Ingress (na poziomie L7):

Działa jako jednolity punkt wejścia dla zewnętrznego równoważenia obciążenia HTTP/S.
Wymaga kontrolera Ingress (np. Nginx Ingress Controller) do implementacji reguł.
Kieruje ruch do konkretnego Service w klastrze na podstawie ścieżki URL, nazwy hosta i innych reguł L7.
Umożliwia wdrożenie różnych strategii równoważenia obciążenia, terminacji SSL, wirtualnego hostingu opartego na nazwie.

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 # Kieruje ruch do tego Service
            port:
              number: 80

Service typu LoadBalancer (na poziomie dostawcy chmury):
- Tworząc Service typu LoadBalancer, Kubernetes komunikuje się z API dostawcy chmury (AWS, GCP, Azure itp.).
- Dostawca tworzy zewnętrzny równoważnik obciążenia, który kieruje ruch do węzłów klastra.
- Następnie Kube-proxy kieruje ruch do Podów w klastrze.
- Ten typ Service zapewnia zewnętrzny dostęp i równoważenie obciążenia na poziomie L4 (TCP/UDP) lub L7 (HTTP/S), w zależności od dostawcy.
```
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-external-service
spec:
  selector:
    app: my-app
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 8080
  type: LoadBalancer # Tworzy zewnętrzny równoważnik obciążenia
```
Niestandardowe load balancery (np. HAProxy, Nginx jako Pod):
- Można wdrożyć load balancer wewnątrz klastra jako Deployment i Service (ClusterIP lub NodePort).
- Skonfigurować zewnętrzny ruch na ten Service.
- Load balancer będzie samodzielnie rozdzielał ruch pomiędzy inne Pod'y.

W ten sposób Kubernetes oferuje wielopoziomowe podejście do równoważenia obciążenia, łącząc wbudowane mechanizmy (Service, Kube-proxy) z rozwiązaniami zewnętrznymi (Ingress, Load Balancer od dostawcy chmury) oraz możliwość wdrożenia własnych load balancerów.

Jak jest zaimplementowane równoważenie obciążenia w Kubernetes?