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33.9. 将服务配置为使用 MetalLB

作为集群管理员，当添加类型为 LoadBalancer 的服务时，您可以控制 MetalLB 如何分配 IP 地址。

33.9.1. 请求特定 IP 地址
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与其他一些负载均衡器实施一样，MetalLB 接受服务规格中的 spec.loadBalancerIP 字段。

如果请求的 IP 地址位于任何地址池中，MetalLB 会分配请求的 IP 地址。如果请求的 IP 地址不在任何范围内，MetalLB 会报告警告。

特定 IP 地址的服务 YAML 示例

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: <service_name>
  annotations:
    metallb.universe.tf/address-pool: <address_pool_name>
spec:
  selector:
    <label_key>: <label_value>
  ports:
    - port: 8080
      targetPort: 8080
      protocol: TCP
  type: LoadBalancer
  loadBalancerIP: <ip_address>
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如果 MetalLB 无法分配请求的 IP 地址，服务报告的 EXTERNAL-IP 会报告 <pending>，运行 oc describe service <service_name> 会包括一个类似以下示例的事件。

当 MetalLB 无法分配请求的 IP 地址时的示例

  ...
Events:
  Type     Reason            Age    From                Message
  ----     ------            ----   ----                -------
  Warning  AllocationFailed  3m16s  metallb-controller  Failed to allocate IP for "default/invalid-request": "4.3.2.1" is not allowed in config
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33.9.2. 从特定池中请求 IP 地址
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要从特定范围分配 IP 地址，但您不关注特定的 IP 地址，您可以使用 metallb.universe.tf/address-pool 注解从指定地址池中请求 IP 地址。

来自特定池的 IP 地址的服务 YAML 示例

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: <service_name>
  annotations:
    metallb.universe.tf/address-pool: <address_pool_name>
spec:
  selector:
    <label_key>: <label_value>
  ports:
    - port: 8080
      targetPort: 8080
      protocol: TCP
  type: LoadBalancer
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如果您为 <address_pool_name> 指定的地址池不存在，MetalLB 会尝试从允许自动分配的池中分配 IP 地址。

33.9.3. 接受任何 IP 地址
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默认情况下，地址池配置为允许自动分配。MetalLB 从这些地址池中分配 IP 地址。

若要接受任何为自动分配配置的池的 IP 地址，不需要特殊注释或配置。

接受任何 IP 地址的服务 YAML 示例

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: <service_name>
spec:
  selector:
    <label_key>: <label_value>
  ports:
    - port: 8080
      targetPort: 8080
      protocol: TCP
  type: LoadBalancer
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33.9.4. 共享特定 IP 地址
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默认情况下，服务不共享 IP 地址。但是，如果您需要在单个 IP 地址上并置服务，可以通过向服务添加 metallb.universe.tf/allow-shared-ip 注解来启用选择性 IP 共享。 

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: service-http
  annotations:
    metallb.universe.tf/address-pool: doc-example
    metallb.universe.tf/allow-shared-ip: "web-server-svc"
1 

spec:
  ports:
    - name: http
      port: 80
2 

      protocol: TCP
      targetPort: 8080
  selector:
    <label_key>: <label_value>
3 

  type: LoadBalancer
  loadBalancerIP: 172.31.249.7
4 

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: service-https
  annotations:
    metallb.universe.tf/address-pool: doc-example
    metallb.universe.tf/allow-shared-ip: "web-server-svc"
5 

spec:
  ports:
    - name: https
      port: 443
6 

      protocol: TCP
      targetPort: 8080
  selector:
    <label_key>: <label_value>
7 

  type: LoadBalancer
  loadBalancerIP: 172.31.249.7
8
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1 5
为 metallb.universe.tf/allow-shared-ip 注解指定相同的值。此值被称为 共享键（sharing key）。
2 6
为服务指定不同的端口号。
3 7
如果您必须指定 externalTrafficPolicy: local，以便服务将流量发送到同一组 pod，则指定相同的 pod 选择器。如果您使用 cluster 外部流量策略，则 pod 选择器不需要相同。
4 8
可选：如果您指定了上述三个项目，MetalLB 可能会将服务在同一 IP 地址上并置。若要确保服务共享 IP 地址，请指定要共享的 IP 地址。

默认情况下，Kubernetes 不允许多协议负载均衡器服务。此限制通常会导致无法运行需要同时侦听 TCP 和 UDP 的服务（如 DNS）。要解决 Kubernetes 使用 MetalLB 的这一限制，请创建两个服务：

  • 对于一个服务，请为第二个服务指定 TCP 和 指定 UDP。
  • 在两个服务中，指定相同的 pod 选择器。
  • 指定相同的共享密钥和 spec.loadBalancerIP 值，以将 TCP 和 UDP 服务在同一 IP 地址上并置。

33.9.5. 使用 MetalLB 配置服务
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您可以将负载平衡服务配置为使用地址池中的外部 IP 地址。

先决条件

  • 安装 OpenShift CLI (oc) 。
  • 安装 MetalLB Operator 并启动 MetalLB。
  • 至少配置一个地址池。
  • 配置网络，将流量从客户端路由到集群的主机网络。

流程

  1. 创建一个 <service_name>.yaml 文件。在文件中，确保将 spec.type 字段设置为 LoadBalancer。

    有关如何请求 MetalLB 分配给服务的外部 IP 地址的信息，请参考示例。

  2. 创建服务： 

    $ oc apply -f <service_name>.yaml
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    输出示例

    service/<service_name> created
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验证

  • 描述该服务： 

    $ oc describe service <service_name>
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    输出示例

    Name:                     <service_name>
Namespace:                default
Labels:                   <none>
Annotations:              metallb.universe.tf/address-pool: doc-example  <.>
Selector:                 app=service_name
Type:                     LoadBalancer  <.>
IP Family Policy:         SingleStack
IP Families:              IPv4
IP:                       10.105.237.254
IPs:                      10.105.237.254
LoadBalancer Ingress:     192.168.100.5  <.>
Port:                     <unset>  80/TCP
TargetPort:               8080/TCP
NodePort:                 <unset>  30550/TCP
Endpoints:                10.244.0.50:8080
Session Affinity:         None
External Traffic Policy:  Cluster
Events:  <.>
  Type    Reason        Age                From             Message
  ----    ------        ----               ----             -------
  Normal  nodeAssigned  32m (x2 over 32m)  metallb-speaker  announcing from node "<node_name>"
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    <.> 注解存在，如果您从特定池请求 IP 地址。<.> 服务类型必须指示 LoadBalancer。<.> 如果服务被正确分配，则 load-balancer ingress 字段指示外部 IP 地址。<.> events 字段表示分配给声明外部 IP 地址的节点名称。如果出现错误，Event 字段会指示错误的原因。

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