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配置负载均衡器

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更新时间 2023-09-06

本文主要介绍需要对接青云负载均衡器插件时，如何通过配置服务的注解（Annotation）来实现服务的一些高级配置功能。

背景信息

进行配置操作前，您需要了解以下背景知识：

  • 关于服务注解（Annotation）：

    服务的注解记录了关于当前服务的额外配置，使用 key/value 键值对的形式进行定义。详细介绍及使用说明请参见 Kubernetes 官方文档。

  • 关于负载均衡器插件（cloud-controller-manager）：

    cloud-controller-manager 是青云自主研发的负载均衡器插件，自动集成于 QKE 中。支持将 Kubernetes 内部服务和 QingCloud 负载均衡器关联起来，可自动创建负载均衡器、公网 IP，通过负载均衡器将服务暴露给集群外部调用。

约束与限制

除本文介绍的相关配置外，更多的功能支持，如转发规则定义、透明代理等功能还在开发中，目前暂不支持。建议您可以在负载均衡器控制台进行负载均衡器的更多更全面的配置。

注意

请勿随意修改集群内部系统自动创建的负载均衡器配置，尤其是 K8s apiserver 使用的负载均衡监听器（监听协议/端口为 TCP/6443），若修改将导致 K8s apiserver 不可用。

配置负载均衡器属性

配置方法

  • 通过在 Service 的annotations中添加ServiceAnnotationLoadBalancerType来配置负载均衡器的规格。不添加此 key 的 Service 在 Event 中会有错误。其值范围与 CreateLoadBalancer 接口中的 loadbalancer_typ 取值范围相同。
  • 青云负载均衡器支持 http/https 协议的负载均衡，如果想要使用负载均衡器的七层能力，请将服务的特定的端口name指定为为http或https。

配置示例

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name:  mylbapp
  annotations:
    service.beta.kubernetes.io/qingcloud-load-balancer-type: "0"  #这里指定负载均衡器实例的规格
spec:
  selector:
    app:  mylbapp
  type:  LoadBalancer 
  ports:
  - name:  http   #这里指定 port name,如果有多个http端口，都可以指定为http
    port:  8088
    targetPort:  80

配置负载均衡器公网 IP

使用青云负载均衡器时需要配置一个公网 IP，cloud-controller 带有 IP 管理功能。

手动配置公网 IP

配置方法

这是本插件的默认方式，即用户需要在 Service 中添加公网 IP 的 Annotation。

  • 首先在 Service Annotation 中添加 Key:service.beta.kubernetes.io/qingcloud-load-balancer-eip-source，并设置其值为mannual。如果不设置此Key，则默认是mannual。
  • 然后必须继续添加 Key：service.beta.kubernetes.io/qingcloud-load-balancer-eip-ids，其值公网 IP 的 ID，如果需要绑定多个 IP，以逗号分隔。请确保公网 IP 处于可用状态。

配置示例

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name:  mylbapp
  annotations:
    service.beta.kubernetes.io/qingcloud-load-balancer-eip-ids: "eip-xxxxx"  #这里指定公网IP的ID
    service.beta.kubernetes.io/qingcloud-load-balancer-type: "0"
spec:
  selector:
    app:  mylbapp
  type:  LoadBalancer 
  ports:
  - name:  http
    port:  8088
    targetPort:  80

自动获取公网 IP

自动获取方式

自动获取 IP 有三种方式：

  • 自动获取当前账户下处于可用的公网 IP，如果找不到返回错误。
  • 自动获取当前账户下处于可用的公网 IP，如果找不到则申请一个新的。
  • 不管账户下有没有可用的公网 IP，申请一个新公网 IP。

配置方法

开启公网 IP 自动获取的功能，需进行如下操作：

  1. 在集群的配置文件中/etc/kubernetes/qingcloud.conf配置userID。因为一些用户 API 权限较大，会获取到其他用户的 IP。
  2. 配置 Service Annotations 中的service.beta.kubernetes.io/qingcloud-load-balancer-eip-source 不为mannual，上述三种获取方式对应的值分别为：
    • use-available
    • auto
    • allocate

配置示例

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name:  mylbapp
  annotations:
    service.beta.kubernetes.io/qingcloud-load-balancer-eip-source: "auto" # 指定自动获取方式，可填填 auto、use-available 或 allocate
    service.beta.kubernetes.io/qingcloud-load-balancer-type: "0"
spec:
  selector:
    app:  mylbapp
  type:  LoadBalancer 
  ports:
  - name:  http
    port:  8088
    targetPort:  80

配置使用云上现有的负载均衡器

注意事项

  • 在此模式下，负载均衡器的一些功能属性，包括七层协议、规格、公网 IP 都由用户配置，负载均衡器插件不会修改任何属性，除了增删一些监听器。
  • 请确保负载均衡器处于正常工作状态，并且和 Service 对应的端口不冲突，即已有监听器的监听端口不能和需要暴露的服务冲突。

配置方法

  1. 添加 key service.beta.kubernetes.io/qingcloud-load-balancer-eip-strategy ，设置期值为 reuse-lb。
  2. 添加 key service.beta.kubernetes.io/qingcloud-load-balancer-id，设置其值为现有的负载均衡器 ID，类似"lb-xxxxxx"。

说明

其余设置都会被负载均衡器插件忽略。

配置示例

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name:  reuse-lb
  annotations:
    service.beta.kubernetes.io/qingcloud-load-balancer-eip-strategy: "reuse-lb"
    service.beta.kubernetes.io/qingcloud-load-balancer-id: "lb-oglqftju"
spec:
  selector:
    app:  mylbapp
  type:  LoadBalancer 
  ports:
  - name:  http
    port:  8090
    targetPort:  80

配置监听器属性

配置方法

  • 设置监听器的健康检查方式：添加 key service.beta.kubernetes.io/qingcloud-lb-listener-healthycheckmethod，设置其值为“监听端口:检查方式”。对于 TCP 协议监听器，检查方式默认为 TCP，对于 UDP 协议监听器，检查方式默认为UDP。
  • 设置监听器的健康检查参数：添加 key service.beta.kubernetes.io/qingcloud-lb-listener-healthycheckoption，设置其值为“监听端口:检查参数”，检查参数默认值为 10|5|2|5，分别对应“检查间隔｜超时时间｜不健康阈值｜健康阈值”。
  • 设置负载均衡方式：添加 key service.beta.kubernetes.io/qingcloud-lb-listener-balancemode，支持 roundrobin（轮询）、leastconn（最少连接）、source（源地址） 三种负载均衡方式，默认为 roundrobin。
  • 配置 HTTPS 协议及证书，添加 key service.beta.kubernetes.io/qingcloud-lb-listener-cert，设置其值为“监听端口:证书ID”。如果配置了证书，则监听器使用 https 协议，没有此注解则默认使用 Service 所用协议。
  • 配置多个监听器时，通过逗号分隔，区分不同监听器：80:xxx,443:xxx。

说明

监听器参数说明，请参考监听器 API 文档。

配置示例

apiVersion: v1
metadata:
  name:  reuse-lb
  annotations:
    service.beta.kubernetes.io/qingcloud-load-balancer-eip-strategy: "reuse-lb"
    service.beta.kubernetes.io/qingcloud-load-balancer-id: "lb-oglqftju"
    service.beta.kubernetes.io/qingcloud-lb-listener-healthycheckmethod: "8090:tcp"
    service.beta.kubernetes.io/qingcloud-lb-listener-healthycheckoption: "8090:10|5|2|5"
    service.beta.kubernetes.io/qingcloud-lb-listener-balancemode: "8090:source"
    service.beta.kubernetes.io/qingcloud-lb-listener-cert: "8090:sc-77oko7zj"
spec:
  selector:
    app:  mylbapp
  type:  LoadBalancer
  ports:
  - name:  http
    port:  8090
    protocol: TCP
    targetPort:  80

配置内网负载均衡器

已知问题

Kubernetes 在 ipvs 模式下，kube-proxy 会把内网负载均衡器的 IP 绑定在 ipvs 接口上，这样会导致从负载均衡器过来的包被 drop（进来的是主网卡，但是出去的时候发现 ipvs 有这么一个 IP，路由不一致），故目前无法在 ipvs 模式下使用内网负载均衡器。详情参考 issue。

配置方法

  • 必须手动指定service.beta.kubernetes.io/qingcloud-load-balancer-network-type为internal，如果不指定或者填写其他值，则默认为公网负载均衡器，需要配置公网 IP。
  • 可指定负载均衡器所在的私有网络，默认为创建 LB 插件配置文件中的defaultVxnet，手动配置私有网络，需要添加此 Annotation：service.beta.kubernetes.io/qingcloud-load-balancer-vxnet-id:{vxnet-id}
  • 可指定负载均衡器内网 IP，通过添加 key service.beta.kubernetes.io/qingcloud-load-balancer-internal-ip指定。

注意

当前不支持更换内网 IP。

配置示例

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name:  mylbapp
  namespace: default
  annotations:
    service.beta.kubernetes.io/qingcloud-load-balancer-type: "0"
    service.beta.kubernetes.io/qingcloud-load-balancer-network-type: "internal"
    service.beta.kubernetes.io/qingcloud-load-balancer-internal-ip: "192.168.0.1" ##如果要路由器自动分配删掉这一行
spec:
  selector:
    app:  mylbapp
  type:  LoadBalancer 
  ports:
  - name:  http
    port:  80
    targetPort:  80
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