k8s service底层之iptables与ipvs

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service底层实现主要有两个网络模式: iptables和ipvs. 他们都是由kube-proxy维护

Iptables

kube-proxy通过Service的Informer感知到ApiServer的Service和EndPoint的变化情况。作为该事件的响应，它会在宿主机上创建相应的iptables规则。这些规则会捕获到Service的ClusterIp和Port的流量，并将流量按照比例重定向到Service的后端Pod中

kube-proxy在iptables的NAT表PREROUTING链中实现它的NAT和负载均衡功能

Iptables为防火墙而设计且基于内核规则列表，kube-proxy 使用的是一种 O(n) 算法，其中的 n 随集群规模同步增长，所以这里的集群规模越大，更明确的说就是服务和后端Pod的数量越大，查询的时间就会越长

Tips: 当后端Pod不可用时无法进行重试

Ipvs

基于IPVS实现Service转发，Kubernetes几乎能够具备无限的水平扩展能力

在IPVS模式下，kube-proxy通过Service的Informer感知到ApiServer的Service和Endpoint的变化情况。作为该事件的响应，它会调用netlink接口创建IPVS规则，并定期将IPVS规则与K8S的Service和Endpoint同步。访问服务时，IPVS 将流量定向到后端Pod之一。

当我们创建了前面的Service之后，kube-proxy首先会在宿主机上创建一个虚拟网卡（叫作：kube-ipvs0），并为它分配Service VIP作为IP地址。接下来，kube-proxy就会通过Linux的IPVS模块，为这个IP地址设置三个 IPVS虚拟主机，并设置这三个虚拟主机之间使用轮询模式 (rr) 来作为负载均衡策略。拓扑图如下所示拓扑图：