Kubernetes叢集如何用Ipvs取代Iptables

大家都了解在Kubernetes中，kube-proxy是一個網路代理，它的主要職責是為叢集中的服務提供負載平衡和服務發現功能。 kube-proxy有不同的運作模式，其中iptables模式和ipvs模式是兩種常見的模式。在iptables模式下，kube-proxy透過iptables規則來實現負載平衡和服務發現，而ipvs模式則利用Linux核心中的IPVS（IP Virtual Server）技術來實現更有效率的負載平衡。選擇適合的模式取決於叢集的需求和性能要求。 iptables模式適用於小型集群，而ipvs模式則更適合大型集群，因為它能夠提供更好的效能和擴展性。因此，在部署Kubernetes叢集時，需要根據實際需求和規則

iptables和ipvs是Linux核心中的網路代理技術，用於負載平衡和服務發現。它們之間的差異在於iptables是基於規則的防火牆，而ipvs是基於網路層的負載平衡工具。

實作方式不同

#基於 iptables 規則的實作方式是在每個節點上增加一組規則來實現負載平衡和服務發現；而 ipvs 是一種基於核心層面的負載平衡技術，能夠更有效率地處理網路代理。 iptables主要專注於網路包的過濾和轉送上，而ipvs則專注於負載平衡和流量分發，可以更有效地管理和優化網路資源。透過合理地結合兩者，可以更好地實現網路流量的平衡和高效處理，提升系統整體的效能和穩定性。

效能不同

在高負載情況下，ipvs 模式下的 kube-proxy 表現更為出色，因為其基於核心層面進行網路負載平衡處理，具有更高效的特性。不過，在某些場景下，Iptables 模式也可能獲得更佳的效能表現。

功能不同

Iptables 模式下的 kube-proxy 在 Kubernetes 1.16 版本之前，使用 iptables 實作連接埠轉發，只能實現基於TCP的負載平衡和服務發現，且無法支援四層負載平衡。而在 Kubernetes 1.16 版本中新增了 iptables-nat 模式，可以支援四層負載平衡。相較之下，ipvs 模式支援 TCP、UDP、SCTP 和四層負載平衡，支援 Online Hashed、IP Hash、Round Robin 和 Least Connection 等多種負載平衡演算法。

一項 iptables 的缺點是其操作在內核級別，當 iptables 規則過於繁瑣時，可能會對系統效能造成影響。此外，由於 iptables 規則集中在內核中，修改起來相對困難。

在Kubernetes 系統中，kubeadm 管理工具將預設選擇ipvs 模式來處理kube-proxy，同時Kubernetes 也提供了多種異常處理機制，如自動拉起、Rollback、故障轉移等，以確保系統的可靠性、高可用性和容錯性，從而避免了iptables 處理過程中可能出現的問題，並且改善了整個系統在故障處理和容錯性方面的效能。

操作是在所有節點上

開啟核心支援

<code>cat >> /etc/sysctl.conf/etc/sysconfig/modules/ipvs.modules</code>

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