Kubernetes 实现负载均衡的方式 —— 详解 Ingress 和 Service

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随着互联网的不断发展,现代应用系统越来越复杂,许多应用系统的架构也从单体应用演变成了分布式架构。在分布式架构中,负载均衡成为了非常重要的一环,可以提高应用的可用性和稳定性。在 Kubernetes 中,常见的两种负载均衡方式分别是 Ingress 和 Service。在本文中,我们将详细解释 Ingress 和 Service 的工作原理,并提供示例代码。

什么是 Ingress

在 Kubernetes 中,Ingress 是用于管理进入集群的 HTTP(S) 流量的 API 对象。它通常被用作对于从外部到集群中服务的路由。Ingress 可以完成如下任务:

  1. 通过使用 Ingress 控制器将外部流量路由到集群内部服务
  2. 支持多个虚拟主机
  3. 支持 SSL/TLS 加密
  4. 通过将 URL 映射到服务的不同路径来提供基于路径的路由

具体来说,Ingress 的工作原理如下:

  1. 用户通过向 Ingress 控制器发送 HTTP(S) 请求,该控制器将路由到网关器到集群内部。
  2. Ingress 控制器使用 Ingress 资源中的 URL 到 Service 的映射,将请求路由到正确的 Service 中。
  3. Service 将请求路由到正确的 Pod 中,并返回 HTTP(S) 响应。

下面是一个 Ingress 的例子:

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这个配置文件表示当 example.com 上的用户请求路径为 /my-service 时,该请求将被路由到 Service my-service 的 80 端口。需要注意的是,为了使 Ingress 控制器能够转发流量,你还需要安装并启用一个 Ingress 控制器,常见的 Ingress 控制器有 Kubernetes 官方提供的 Nginx 和 Traefik 等。

什么是 Service

Kubernetes 中,Service 是用于暴露 Pod 的网络服务的抽象。当 Pod 创建和销毁时,Service 的 IP 地址和端口将一直存在,以确保其他服务是可访问的。在 Kubernetes 环境中,Service 可以完成如下任务:

  1. 所有 Pod 都有唯一的 DNS 名称,并且可以通过该 Service 访问。
  2. 如果存在多个 Pod,Service 会通过算法将流量转发到各个 Pod 中,以实现负载均衡。
  3. Service 可以提供内部或外部服务的 IP 和端口,从而使网络服务实现透明访问。

Service 的工作原理如下:

  1. Service 会创建一个虚拟 IP 地址和端口,并将其暴露给其他的 Pod 或 Service。
  2. 当其他 Pod 或 Service 通过虚拟 IP 地址和端口发送请求时,请求将路由到 Service 下的相应 Pod 或 Service 中。

下面是一个 Service 的例子:

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这个配置文件表示创建一个名为 my-service 的 Service,将此 Service 下所有标签为 app: MyApp 的 Pod 组成一个后端,该 Service 在端口 80 上接收请求,并将请求路由到所有标签为 http 的 Pod 中。需要注意的是,使用 Service 可以非常方便地通过 DNS 名称来访问集群内部的服务。

总结

在本文中,我们详细解释了 Kubernetes 中的两种负载均衡方式 Ingress 和 Service 的工作原理,并提供了示例代码。通过学习 Ingress 和 Service,可以更好地管理集群内部的服务,提高应用的可用性和稳定性。

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