Kubernetes集群如何用Ipvs替换Iptables

2024年 3月 1日 107.4k 0

我们都知道k8s中的 kube-proxy 是一个网络代理(proxy),它负责为 Kubernetes 集群中的服务提供负载均衡和服务发现功能。kube-proxy 会以不同的模式运行,其中 iptables 模式和 ipvs 模式是其中两种常见的模式。

iptables 和 ipvs 都是 Linux 内核中的网络代理技术,都可以用于实现负载均衡和服务发现。但两种模式之间存在以下几个区别:

实现方式不同

iptables 基于 iptables 规则实现,每个节点都会在 iptables 中添加一组规则来实现负载均衡和服务发现;而 ipvs 则是基于内核层面的负载均衡技术,可以实现更高效的网络代理处理。

性能不同

在高负载的情况下,ipvs 模式下的 kube-proxy 性能更好,因为它对网络的负载均衡处理是基于内核层面的,更加高效。但是,Iptables 模式在部分场景下也可以获得更好的性能。

功能不同

Iptables 模式下的 kube-proxy 在 Kubernetes 1.16 版本之前,使用 iptables 实现端口转发,只能实现基于TCP的负载均衡和服务发现,且不能支持四层负载均衡。而在 Kubernetes 1.16 版本中新增了 iptables-nat 模式,可以支持四层负载均衡。相比之下,ipvs 模式支持 TCP、UDP、SCTP 和四层负载均衡,支持 Online Hashed、IP Hash、Round Robin 和 Least Connection 等多种负载均衡算法。

iptable 的一个缺点在于由于工作在 Kernel 级别,如果 iptables 规则过于复杂,可能会对系统产生性能影响,并且由于 iptables 规则集中在 Kernel 中,修改比较困难。

在 Kubernetes 系统中,kubeadm 管理工具将默认选择 ipvs 模式来处理 kube-proxy,同时 Kubernetes 还提供了多种异常处理机制,如自动拉起、Rollback、故障转移等,以确保系统的可靠性、高可用性和容错性,从而避免了 iptables 处理过程中可能出现的问题,并且改善了整个系统在故障处理和容错性方面的性能。

操作是在所有节点上

开启内核支持

cat >> /etc/sysctl.conf  /etc/sysconfig/modules/ipvs.modules

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