在 Azure Kubernetes 服务 (AKS) 中使用公共标准负载均衡器

Azure 负载均衡器在开放系统互连（OSI）模型的第 4 层运行，该模型同时支持入站和出站方案。 它将到达负载均衡器前端的传入流量分发到后端池中的实例。

与 AKS 集成的公共负载均衡器有两个用途：

  • 为了为 AKS 虚拟网络（VNet）中的群集节点提供出站连接，可以通过将专用 IP 地址转换为其 出站池中的公共 IP 地址来实现。
  • 通过类型的 LoadBalancerKubernetes 服务提供对应用程序的访问，使你能够轻松缩放应用程序并创建高度可用的服务。

本文介绍与 AKS 上的公共负载均衡器的集成。 有关内部负载均衡器集成，请参阅 在 AKS 中使用内部负载均衡器。

先决条件

重要

如果想要使用自己的网关、防火墙或代理提供出站连接，则可以跳过创建负载均衡器出站池和相应的前端 IP，方法是使用出站类型作为 UserDefinedRouting （UDR）。 出站类型定义群集的出口方法，它默认为 LoadBalancer 类型。

限制

创建和管理支持标准 SKU 负载均衡器的 AKS 群集时存在以下限制：

  • AKS 管理代理节点的生命周期和操作。 不支持修改与代理节点关联的 IaaS 资源。 不支持的操作示例是对负载均衡器资源组进行手动更改。

  • 至少需要指定一个公共 IP 或 IP 前缀来允许 AKS 群集的出口流量。 此外，需要使用公共 IP 或 IP 前缀来保持控制平面与代理节点之间的连接，以及保持与旧版 AKS 的兼容性。 可以使用以下选项来指定 标准 SKU 负载均衡器的公共 IP 或 IP 前缀：

    • 提供自己的公共 IP。
    • 提供自己的公共 IP 前缀。
    • 指定一个数字，最大可以为 100，使 AKS 群集可以在其所在的资源组中创建该数量的标准 SKU 公共 IP。 此资源组通常以 MC_ 开头命名。 AKS 会将公共 IP 分配到标准 SKU 负载均衡器。 默认情况下，如果未指定公共 IP、公共 IP 前缀或 IP 数量，则会在 AKS 群集所在的资源组中自动创建一个公共 IP。 还必须允许公共地址，并避免创建任何禁止创建 IP 的 Azure 策略。

  • AKS 创建的公共 IP 不能作为自定义自带公共 IP 地址重复使用。 必须创建和管理所有自定义 IP 地址。

  • 无法通过直接修改 AKS 管理的负载均衡器资源来更改负载均衡器 SKU。 若要将现有 AKS 群集从已停用 的基本 SKU 迁移到 标准 SKU，请使用支持的 AKS 升级过程。 迁移会导致停机，且一旦开始就无法回滚。

  • 标准 SKU 负载均衡器仅支持标准 SKU IP 地址。

  • 当负载均衡器后端池类型设置为 时，不支持nodeIP。

在 AKS 中创建负载均衡器服务

创建出站类型为 LoadBalancer（默认）的 AKS 群集后，群集可以使用负载均衡器公开服务。

  1. 验证集群中是否至少有一个带有 app: public-app 标签且正在运行并处于就绪状态的 Pod。 下一步中的 Service 清单会选择带有此标签的 Pod，但不会创建 Deployment。

    kubectl get pods -l app=public-app

  2. 创建名为 public-svc.yaml 的服务清单，用于创建类型为 LoadBalancer 的公共服务。

    apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: public-svc
spec:
  type: LoadBalancer
  ports:
  - port: 80
  selector:
    app: public-app

指定负载均衡器 IP 地址

如果要将特定 IP 地址与负载均衡器一起使用，可以使用两个选项来指定 IP 地址：

  • 设置服务批注 （建议）：用于 service.beta.kubernetes.io/azure-pip-name 按名称指定现有的公共 IP 资源。 这种标注是最高效的选项，可帮助您避免潜在的限流。 您还可以将 service.beta.kubernetes.io/azure-load-balancer-ipv4 用于 IPv4 地址，将 service.beta.kubernetes.io/azure-load-balancer-ipv6 用于 IPv6 地址。 有关公共 IP 资源、资源组和标识要求，请参阅 将静态公共 IP 地址与 AKS 负载均衡器配合使用。
  • 将 LoadBalancerIP 属性添加到负载均衡器 YAML 清单：将 Service.Spec.LoadBalancerIP 属性添加到负载均衡器 YAML 清单。 此字段在 上游 Kubernetes 之后弃用，不支持双堆栈。 当前使用情况保持不变，现有服务无需修改即可正常工作。

部署负载均衡器服务清单

  1. 使用 kubectl apply 部署公共服务清单，并指定 YAML 清单的名称。

    kubectl apply -f public-svc.yaml

    Azure 负载均衡器配置了一个新的公共 IP 地址，作为新服务的前端。 由于 Azure 负载均衡器可以有多个前端 IP，因此部署的每个新服务都会获得唯一的专用前端 IP。

  2. 确认已创建服务，并使用命令配置 kubectl get service 负载均衡器。

    kubectl get service public-svc

    查看服务详细信息时，负载均衡器上为此服务创建的公共 IP 地址将显示在输出的 EXTERNAL-IP 列中。 IP 地址从 <待定> 变为实际的公共 IP 地址可能需要几分钟时间。 以下示例输出显示成功创建服务：

    NAMESPACE     NAME          TYPE           CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP     PORT(S)         AGE
default       public-svc    LoadBalancer   10.0.39.110    203.0.113.187   80:32068/TCP    52s

  3. 使用 kubectl describe service 命令获取有关服务的详细信息。

    kubectl describe service public-svc

    以下示例输出是运行 kubectl describe service 后的精简版输出。 LoadBalancer Ingress 显示由您的服务公开的外部 IP 地址。 IP 显示内部地址。

    Name:                        public-svc
Namespace:                   default
Labels:                      <none>
Annotations:                 <none>
Selector:                    app=public-app
...
IP:                          10.0.39.110
...
LoadBalancer Ingress:        203.0.113.187
...
TargetPort:                  80/TCP
NodePort:                    32068/TCP
...
Session Affinity:            None
External Traffic Policy:     Cluster
...

后续步骤

在 AKS 中配置公共标准负载均衡器

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