k8s：使用 iptables 从公共 VIP 转发到 clusterIP

Question

我试图深入了解从公开的负载平衡器的第 2 层 VIP 转发到服务的集群 IP 的工作原理。我已经阅读了MetalLB does it 的高级概述，并尝试通过设置 keepalived/ucarp VIP 和 iptables 规则手动复制它。但是我必须遗漏一些东西，因为它不起作用；-]

我采取的步骤：

1. 创建了一个包含kubeadm 的集群，该集群由一个主节点 + 3 个在单台计算机上的 libvirt/KVM 虚拟机上运行 k8s-1.17.2 + calico-3.12 的节点组成。所有虚拟机都在192.168.122.0/24 虚拟网络中。

2. 创建了一个简单的 2 pod 部署并将其公开为 NodePort 服务，externalTrafficPolicy 设置为 cluster:
   $ kubectl get svc dump-request NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE dump-request NodePort 10.100.234.120 <none> 80:32292/TCP 65s
   我已经验证我可以从主机上的每个节点的 IP 上的 32292 端口访问它。

3. 在所有 3 个节点上使用ucarp 创建了一个 VIP：
   ucarp -i ens3 -s 192.168.122.21 -k 21 -a 192.168.122.71 -v 71 -x 71 -p dump -z -n -u /usr/local/sbin/vip-up.sh -d /usr/local/sbin/vip-down.sh（来自 knode1 的示例）
   我已经验证我可以 ping 192.168.122.71 VIP。我什至可以通过 ssh 连接到当前持有 VIP 的虚拟机。
   现在，如果 kube-proxy 处于 iptables 模式，我还可以通过 http://192.168.122.71:32292 的 VIP 访问其节点端口上的服务。然而，令我惊讶的是，在ipvs 模式下，这总是导致连接超时。

4. 在每个节点上添加了一个 iptables 规则，用于将传入 192.168.122.71 的数据包转发到服务的集群 IP 10.100.234.120:
   iptables -t nat -A PREROUTING -d 192.168.122.71 -j DNAT --to-destination 10.100.234.120
   （后来我也尝试将规则缩小到相关端口，但并没有以任何方式改变结果：
   iptables -t nat -A PREROUTING -d 192.168.122.71 -p tcp --dport 80 -j DNAT --to-destination 10.100.234.120:80）

结果：

在iptables 模式下，对http://192.168.122.71:80/ 的所有请求都导致连接超时。

在ipvs 模式下它部分工作：
如果192.168.122.71 VIP 被一个有 pod 的节点持有，那么大约 50% 的请求是成功的，并且它们总是由本地 pod 提供服务。该应用程序还获得了主机的真实远程 IP (192.168.122.1)。其他 50%（大概被发送到另一个节点上的 pod）正在超时。
如果 VIP 被没有 pod 的节点持有，那么所有请求都会超时。

我还检查了它是否无论如何都会影响结果，以始终将规则保留在所有节点上，而不是将其仅保留在持有 VIP 的节点上并在 VIP 释放时将其删除：结果是两种情况都一样。

有谁知道它为什么不起作用以及如何解决它？我会很感激这方面的帮助:)

Answer 1

还需要添加MASQUERADE 规则，以便相应地更改源。例如：
iptables -t nat -A POSTROUTING -j MASQUERADE

用ipvs测试