Ako je implementované vyvažovanie záťaže v…

Vyvažovanie záťaže v Kubernetes sa realizuje na viacerých úrovniach:

Služba (na úrovni Kube-proxy):
- Každý Pod v službe dostáva jedinečnú IP adresu.
- Kube-proxy, ktorý beží na každom uzle, sleduje zmeny v službe a EndpointSlice.
- Nastavuje pravidlá na presmerovanie prevádzky (iptables, ipvs) na clusterovú IP adresu služby.
- Prevádzka smerujúca na clusterovú IP adresu služby sa rovnomerne rozdeľuje medzi Podmi tejto služby podľa vybraného algoritmu (predvolene Round Robin).
- Existujú dva režimy činnosti Kube-proxy: iptables (štandardný, založený na Linux netfilter) a ipvs (efektívnejší pre veľké clustre, založený na Virtual Server API).
```
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  selector:
    app: my-app # Vyberá Pod-ov s označením app: my-app
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80 # Port služby
      targetPort: 8080 # Port na Pod-och
```

Ingress (na úrovni L7):

Funguje ako jednotný vstupný bod pre externé vyvažovanie HTTP/S prevádzky.
Vyžaduje kontrolér Ingress (napríklad Nginx Ingress Controller) na implementáciu pravidiel.
Smeruje prevádzku na konkrétnu službu v rámci klastera na základe cesty URL, názvu hostiteľa a ďalších pravidiel L7.
Umožňuje implementovať rôzne stratégie vyvažovania, SSL termináciu, virtuálny hosting podľa mena.

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 # Smeruje prevádzku na tento Service
            port:
              number: 80

LoadBalancer Service (na úrovni Cloud Provider):
- Pri vytvorení Service s typom LoadBalancer Kubernetes komunikuje s API cloudového poskytovateľa (AWS, GCP, Azure atď.).
- Poskytovateľ vytvorí externý vyvažovač záťaže, ktorý smeruje prevádzku na uzly klastera.
- Následne Kube-proxy presmeruje prevádzku na Pod-ov v rámci klastera.
- Tento typ Service zabezpečuje externý prístup a vyvažovanie na úrovni L4 (TCP/UDP) alebo L7 (HTTP/S) v závislosti od poskytovateľa.
```
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-external-service
spec:
  selector:
    app: my-app
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 8080
  type: LoadBalancer # Vytvára externý vyvažovač
```
Vlastné Load Balancers (napríklad HAProxy, Nginx ako Pod):
- Môže byť nasadený vyvažovač záťaže v rámci klastera ako Deployment a Service (ClusterIP alebo NodePort).
- Nastaví sa externý prístup na tento Service.
- Vyvažovač bude sám rozdeľovať prevádzku medzi ďalšie Pod-ové.

Týmto spôsobom Kubernetes ponúka viacvrstvový prístup k vyvažovaniu záťaže, kombinujúc zabudované mechanizmy (Service, Kube-proxy) s externými riešeniami (Ingress, Cloud Provider Load Balancers) a možnosťou nasadiť vlastné vyvažovače.

Ako je implementované vyvažovanie záťaže v Kubernetes?