Kubernetes 入口和节点故障

Question

我正在尝试了解来自集群外部的调用的 Kubernetes 高可用性。 （对于我的新本地 Kubernetes 集群）

例如：桌面应用程序需要调用托管在 Kubernetes 中的服务。

我看到这可能发生的两种主要方式，NodePort 和 Ingress。

节点端口

NodePort 发生节点故障时会发生什么似乎相当明显。任何使用新离线节点作为其寻址节点的调用都将失败。如果您使用的是 NodePort，则需要确保您有某种方法可以检测到您正在使用的节点已关闭，并将流量转移到另一个节点。 （并恢复在您检测到停机之前发生的任何丢失的流量。）

这似乎是负载均衡器的工作。它可以进行健康监控并将流量发送到已启动的节点。

入口

我不太确定 Ingress 控制器和 Ingress 资源是如何工作的。这里似乎有一点魔力。 Ingress 控制器是否在后台使用 NodePort？我看到很多关于负载均衡器平衡器的假设，这些假设在我阅读的帖子中没有解释。是否预计在集群外部会有一个负载均衡器？

在哪种情况下，带有负载均衡器的 NodePort 和带有负载均衡器的 Ingress 有什么区别？负载均衡器向调用系统提供单个 URL，然后尽最大努力使调用到达启动的 Kubernetes 节点（通过 NodePort 或 Ingress 控制器）。 （这让我想知道，如果两者都确实需要负载平衡器来隐藏被调用的节点，为什么两者都存在。）

但是我再次感到困惑，因为您使用单个 URL 发送到 Ingress 资源，那么负载均衡器如何决定节点？

在我看来，Kubernetes 似乎只在集群内部具有高可用性。在集群外部，调用者的工作是通过您自己的 ping 系统或负载均衡器确保他们将要寻址的节点。

Kubernetes 是否有任何功能可以帮助减少节点停机时间？从解决集群的桌面应用程序的角度来看，而不是从保持服务正常运行的 pod 的角度来看。

Answer 1

是的，你是对的，入口控制器将从集群中创建 LoadBalancer。

入口控制器将管理集群内的入口对象，您可以重定向流量并在集群内管理它。

Kubernetes 是否有任何功能可以帮助减少节点停机时间

如果您的一个节点出现故障，则跨节点运行多个副本，另一个节点上的其他 POD 将启动并提供服务，直到旧的不健康节点恢复正常状态。

对不起，我不明白（在这种情况下，带有负载均衡器的 NodePort 和带有负载均衡器的 Ingress 之间有什么区别？）单个 URL 节点端口和入口部分的含义。如果你想用简单的语言理解入口，你可以将其视为 NGINX。您可以使用不同的 SSL/TLS 证书定义多站点域和重定向规则。

Answer 2

这个问题有几个部分 - 依次回答。 Kubernetes 中默认的服务类型有 ClusterIP、NodePort 和 LoadBalancer。

什么是服务？

在 Kubernetes 中，Service 是一种抽象，它定义了一组逻辑 Pod 和访问它们的策略（有时这种模式称为微服务）。

基本上，它是一组 pod 前面的逻辑负载均衡器，由 pod 标签确定。

ClusterIP 如何工作？

ClusterIP 是一个内部服务，这意味着分配给该服务的 IP 地址是集群内部的。它通过 kube-proxy 中的一些魔法起作用（如果您想了解更多信息，请阅读 documentation）。死 pod 会自动从负载均衡中移除。

NodePort 是如何工作的？

NodePort 是一个外部服务，它通过打开主机中的端口来工作。一个 ClusterIP 被自动创建（reference），通过更多的 kube-proxy 魔术，到达 NodePort 的流量被发送到 ClusterIP，它又被发送到适当的后端 pod。

如果您正在访问其 NodePort 的节点出现故障，您将无法访问您的应用程序，这是正确的。

   traffic
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      v
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|            |    |            |    |            |
|  NodePort  |    |  NodePort  |    |  NodePort  |
|            |    |            |    |            |
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LoadBalancer 是如何工作的？

LoadBalancer 是一个外部服务，它通过在每个节点上的开放 NodePort 之间对流量进行负载平衡来工作。这意味着在幕后，当您创建 LoadBalancer 时，会创建一个 NodePort。通常，这适用于云提供商：创建云提供商负载均衡器资源，将流量路由到每个节点上的 NodePort。云提供商负载均衡器中内置了运行状况检查，以确定哪些节点已启动。

                     traffic
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              |                  |
              |  Cloud Provider  |
              |  Load Balancer   |
              |                  |
              --------------------
      |-----------------|------------------|
      v                 v                  v
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|            |    |            |    |            |
|  NodePort  |    |  NodePort  |    |  NodePort  |
|            |    |            |    |            |
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入口控制器如何工作？

入口控制器（通常）是在集群上运行的软件组件，它提供 L7 路由（与 LoadBalancer 提供的 L4 路由相反）。通常，这会自动创建一个 LoadBalancer 服务，因为入口控制器是在集群内运行的一组 pod。

流程发生如下：

图片借自here。

请注意，pod 前面的绿色箭头实际上表示使用 ClusterIP 进行负载平衡。

我应该为外部流量使用什么？

使用 LoadBalancer 或入口控制器。不要完全按照您描述的原因使用 NodePort：您无法知道节点已关闭。