kube-proxy 代理模式

本文主要会阐述 kube-proxy 目前几种代理模式。

userspace 模式

客户端访问 service-ip (clusterIP)请求会先从用户态切换到内核的 iptables ,然后回到用户态 kube-proxy,kube-proxy 负责代理转发工作,具体的细节如下:

每个 service 都会由 kube-proxy 在 node 节点上起一个随机的代理端口,iptables 会捕获 clusterIP 上的端口(targetPort)流量重定向到代理端口,任何访问代理端口的流量都会被代理到 service 后端的一个 Pod 上,默认情况下,对后端 Pod 的选择是轮询的。

userspace 模式,所有的转发都是通过 kube-proxy 软件来实现,如下所示:


用户模式.png

iptables 模式

客户端访问 service-ip ( clusterIP ) 请求会由 iptables 直接重定向到后端对应的 Pod 上,具体的细节如下:

每个 service 都会由 kube-proxy 生成对应的 iptables 规则,iptables 会捕获 clusterIP 上的端口 (targetPort ) 流量重定向到后端的一个 Pod 上,默认情况下,对后端 Pod 的选择是随机的,也可以设置会话保持。

iptables 模式,所有的转发都是通过 iptables 内核模块来实现的,而 kube-proxy 只负责生成相应的 iptables 规则,如下所示:


iptables模式.png

userspace 模式 和 iptables 模式,很显然 iptables 性能和可靠性更好,iptables 模式不需要 userspace 和 kernal space 的切换,在数据转发上有更高的效率。

ipvs 模式

从 k8s 1.8 版本之后,新增 kube-proxy 对 ipvs 的支持,并且在新版本的 k8s 1.11 版本中被纳入 GA。之所以会有 ipvs 这种模式,是因为 iptables 添加规则是不增量的,先把当前的 iptables 规则都拷贝出现,再做修改,然后再把修改后的 iptables 规则保存回去,这样一个过程的结果就是,iptables 在更新一条规则时,会把 iptables 锁住,这样的结果在服务数量达到一定量级时,性能基本上是不可接受的。

关于 ipvs 模式的介绍可以参考以下这篇博客:
ipvs 模式

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