第 23 章 使用 MetalLB 进行负载平衡

当您有裸机集群或类似裸机的基础架构时，使用 MetalLB 有价值，并且您希望通过外部 IP 地址对应用程序进行容错访问。

您必须配置网络基础架构，以确保外部 IP 地址的网络流量从客户端路由到集群的主机网络。

使用 MetalLB Operator 部署 MetalLB 后，当添加类型为 LoadBalancer 的服务时，MetalLB 提供了一个平台原生负载均衡器。

MetalLB Operator 监控其自己的命名空间以获取两个自定义资源：

将 MetalLB 自定义资源添加到集群后，Operator 将部署 MetalLB、MetalLB 软件组件、controller 和 speaker。

安装 MetalLB Operator 时，metallb-operator-controller-manager 部署会启动一个 pod。pod 是 Operator 的实施。pod 监控 MetalLB 自定义资源和 AddressPool 自定义资源的更改。

当 Operator 启动 MetalLB 实例时，它会启动一个 controller 部署和一个 speaker 守护进程集。

在第 2 层模式中，一个节点上的 speaker pod 向主机网络宣布服务的外部 IP 地址。从网络的角度来看，节点似乎有多个 IP 地址分配给网络接口。

speaker pod 响应 IPv4 服务和 IPv6 的 NDP 请求。

在第 2 层模式中，服务 IP 地址的所有流量都通过一个节点进行路由。在流量进入节点后，CNI 网络供应商的服务代理会将流量分发到该服务的所有 pod。

由于服务的所有流量都通过第 2 层模式中的单一节点进入，所以严格意义上，MetalLB 不会为第 2 层实施负载平衡器。相反，MetalLB 为第 2 层实施故障转移机制，以便在 speaker pod 不可用时，不同节点上的 speaker pod 可以宣布服务 IP 地址。

当节点不可用时，自动故障转移。其他节点上的 speaker pod 检测到节点不可用，新的 speaker pod 和节点从故障节点上拥有服务 IP 地址的所有权。

上图显示了与 MetalLB 相关的以下概念：