在 Kubernetes (k8s) 中,服务的负载均衡默认使用的是轮询算法(Round Robin)。这种算法会将请求按顺序依次分配给每一个后端 Pod。当一个请求被分配后,下一个请求会被分配给下一个 Pod,循环往复。

默认轮询算法

Kubernetes 默认使用 kube-proxy 组件来实现服务的负载均衡。kube-proxy 支持三种代理模式:

  • userspace
  • iptables
  • IPVS

其中:

  • userspace 模式下,kube-proxy 运行在用户空间,通过 Round Robin 算法将请求分配给后端 Pod。
  • iptables 模式下,kube-proxy 使用 iptables 规则进行请求转发,这种方式默认也相当于轮询负载均衡。
  • IPVS 模式下,kube-proxy 使用 IP Virtual Server (IPVS) 进行负载均衡,支持多种调度算法,其中默认是轮询(Round Robin)。

修改负载均衡算法

如果你希望更改默认的负载均衡算法,可以考虑以下几种方式:

  1. 使用 IPVS 模式并修改调度算法

    如果使用 IPVS 模式,你可以通过指定不同的调度算法来改变负载均衡的策略。IPVS 支持以下调度算法:

    • rr(轮询)
    • lc(最少连接)
    • dh(目的地哈希)
    • sh(源哈希)
    • wrr(加权轮询)
    • wlc(加权最少连接)

    要启用 IPVS 模式并指定调度算法,可以在 kube-proxy 配置文件或启动参数中添加如下配置:

kind: KubeProxyConfiguration
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
mode: "ipvs"
ipvs:
  scheduler: "lc"  # 指定调度算法,例如 lc 为最少连接

将上述配置保存为 kube-proxy-config.yaml 文件,然后启动 kube-proxy 时指定该配置文件:

kube-proxy --config=kube-proxy-config.yaml

2.使用服务网格(Service Mesh)

另一种更为灵活的方式是使用服务网格(例如 Istio、Linkerd)。服务网格可以提供更高级的流量管理和负载均衡功能,包括熔断、流量镜像、蓝绿部署等。

例如,在 Istio 中,可以通过 VirtualService 资源来配置负载均衡策略:

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: my-service
spec:
  hosts:
  - my-service
  http:
  - route:
    - destination:
        host: my-service
        subset: v1
      weight: 50
    - destination:
        host: my-service
        subset: v2
      weight: 50

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