KubeCon + CloudNativeCon | Open Source Summit 2019 中国论坛

Kubernetes 中有 3 个拓扑感知区域：调度、存储和服务。Kubernetes 现支持拓扑感知调度和卷配置，但尚不支持拓扑感知服务路由。众所周知，跨区域网络流量收费，而区域内则不收费。假设用户只想访问与客户端位于同一区域的服务后端，希望 kube-scheduler 可限制 Pod 在特定区域内运行，但 kube-proxy 可选择位于不同区域的端点。为了消除这些痛点，sig-network 正在引领社区开发一项新特性 - 拓扑感知服务路由。
这项特性所有者将详细介绍设计和实施拓扑感知服务路由的挑战，并描述这项特性的未来发展方向，包括测试版和最终版标准。

所有现代化分布式系统都需要负载平衡，这可以在许多位置和多层中完成。看到所有可用选项，例如 gRPC、Envoy、IPVS / BPF，您是否对何时或如何将其中任何一个纳入到您的堆栈中以及如何随着流量的增长扩展您的系统感到好奇？

为了阐明 K8s 中的负载平衡，我会分享下我使用这些云原生负载平衡技术的经验，并介绍下这些技术的权衡和适用场景。

我们先从简单的 VIP iptable 实施开始。接下来，我们会从客户端到服务器，从内核到用户空间，从 IP到 HTTP，进行更深入的探讨。我们会大体介绍下并演示如何在普通 Bash 脚本中使用不同工具。基于上述内容，我们将通过在 K8s（clusterIP / nodePort）、Docker（路由网格）、Envoy 和许多 CNI 插件中比较它们进行总结。

虽然在正常情况下大多数 Kubernetes 集群管理员都不关心集群中的网络流量，但集群中网络流量（实时和历史）的可见性对于调试网络问题、识别部署瓶颈或调查安全事件至关重要。

本次演讲展示了如何通过集成现有的几个开源组件来构建功能强大的 Kubernetes 网络流量监控和分析工具：

- Contiv / VPP CNI 插件，使用启用 IP 流信息导出 (IPFIX) 的 FD.io VPP（矢量数据包处理）堆栈
- Logstash，用于网络流量的收集和后处理
- Elasticsearch，用作网络流量的存储和搜索引擎
- Kibana，支持轻松观察存储的网络流量。

如今，混合云正成为一种常见的部署方式。当您的 kubernetes 集群分散在本地/公共云中，并且您希望集群本地服务（即不可公共访问的服务）可用于不同集群中的服务时，有许多事项需要考虑，例如集群连接、服务发现、安全性等。

在本次演讲中，我们将提出几个解决方案
1.Cloud Agnostic：适用于本地和公共云
2.CNI Agnostic：适用于任何 kubernetes CNI 网络插件
3.隧道管理和状态检查：包括连接两个或多个集群并定期执行状态检查的机制
4.服务发现和服务可访问性：将集群 IP 服务提供给其他集群
5.集群间网络策略：提供明确允许/拒绝流量的机制

我们知道，在 Kubernetes 集群中可以使用“LoadBalancer”类型服务将后端工作负载暴露在外部。云厂商通常为 Kubernetes 提供云 LB 插件，但这需要将集群部署在特定 IaaS 平台上。然而，许多企业用户通常都将 Kubernetes 集群部署在裸机上，尤其是用于生产时。而且对于本地裸机集群，Kubernetes 不提供 LB 实施。Porter 是一个开源项目，可完美地解决此类问题。
在本次会议中，我们将重点介绍可帮助为裸机 Kubernetes 提供服务和 EIP 管理的网络技术。