Was ist ein Load Balancer?
Das Kubernetes-Container-Management ist für den reibungslosen Betrieb einer Anwendung von entscheidender Bedeutung. Ein Load Balancer ist eine Grundvoraussetzung, um ein gutes Container-Management und eine hohe Skalierbarkeit in Kubernetes zu erreichen. Wie bereits erwähnt, befindet sich ein Load Balancer zwischen dem Client-Server und dem Quelldienst. Der einzige Zweck eines Load Balancers besteht darin, sicherzustellen, dass der Netzwerkfluss zwischen verschiedenen Servern reguliert wird. In Kubernetes wird der Netzwerkdatenverkehr vom Ressourcenserver an mehrere Kubernetes-Dienste geleitet. Daher ist eine Regulierungsbehörde erforderlich, um diesen Datenfluss zwischen verschiedenen Servern und Kubernetes-Diensten zu verwalten. Ein Load Balancer verhindert die Überlastung eines Servers und verbessert die Antwortzeit des Servers in Kubernetes. Dadurch können die Benutzer die Container effizienter nutzen.
Bis seine Kapazität erreicht ist, sendet der Kubernetes-Load-Balancer Verbindungen zum ersten Server des Pools. Der folgende Server erhält danach die neuen Verbindungen. Diese Strategie ist in Situationen nützlich, in denen virtuelle Maschinen teuer sind, wie z. B. gehostete Einstellungen.
In Kubernetes sieht die Dienstkonfigurationsdatei etwa so aus:
In dem zuvor bereitgestellten Screenshot können Sie sehen, dass der Typ loadBalancer ist. Durch Eintragen des LoadBalancer in den Typbereich der Dienstkonfigurationsdatei wird der LoadBalancer eingeschaltet. Zusätzliche Details wie Apiversion, Typ, Name und Spezifikationsinformationen werden ebenfalls angezeigt. Der Load Balancer in diesem Fall, der den Datenverkehr an die Back-End-PODs weiterleitet, wird vom Cloud-Service-Provider verwaltet und gesteuert.
Arbeitsprinzip des Load Balancers
Lassen Sie uns zunächst mit einem verbreiteten Missverständnis aufräumen. Wenn Sie das Wort Load Balancer in Kubernetes hören, könnte es Sie verwirren, da der Begriff Load Balancer in Kubernetes für viele Zwecke synonym verwendet wird. In diesem Artikel konzentrieren wir uns jedoch auf zwei Dinge – die Verknüpfung der Dienste von Kubernetes mit externen Umgebungen und die Verwaltung der Netzwerklast mit diesen Diensten.
Die Pods in Kubernetes beziehen sich auf die kleinsten bereitstellbaren Einheiten, die die geplanten Aufgaben enthalten. Eine Gruppe von Pods bildet einen Container. Die Komponenten von Kubernetes sind nach Funktion strukturiert. Alle Container, die eine ähnliche Funktion erfüllen sollen, sind in Pods organisiert. In ähnlicher Weise werden dann alle zugehörigen Pods kombiniert, um einen Dienst zu erstellen. Denken Sie daran, dass die Pods in Kubernetes nicht dauerhaft sind. Sie werden jedes Mal zerstört und erstellt, wenn der Pod neu gestartet wird.
Folglich ändern sich auch die IP-Adressen der Pods immer wieder. Beim Neustart des Pods weist Kubernetes den neu erstellten Pods automatisch neue IP-Adressen zu. Wenn wir andererseits über eine Gruppe von Pods sprechen, die zusammen als Dienste bezeichnet werden, besitzen sie eine dauerhafte IP-Adresse. Im Gegensatz zu einer Person wird es nach dem Neustart nicht geändert. Dies wird als Cluster-IP bezeichnet. Die Container in diesem bestimmten Cluster können nur auf Cluster-IP zugreifen. Sie können jedoch nicht von einer externen Umgebung auf die Cluster-IP zugreifen. Hier ist der Load Balancer wichtig. Da Sie von außerhalb des Clusters nicht direkt auf die Cluster-IP zugreifen können, müssen Sie eingreifen. Dieser Eingriff behandelt alle Anfragen von außerhalb des Clusters und verwaltet den Netzwerkverkehr.
Erstellung von Round Robin Load Balancer
Es gibt viele Arten von Load Balancern. In diesem Artikel zielen wir besonders auf eine Art ab. Wir werden über die Art von Load Balancer sprechen, der für den Netzwerkflussausgleich bestimmt ist. In Kubernetes kümmert sich dieser Load Balancer um die angemessene Verteilung des Netzwerkverkehrs auf die Kubernetes-Dienste. Diese Verteilung erfolgt gemäß einem Satz vorprogrammierter Anweisungen oder Algorithmen.
Der Round-Robin-Load-Balancer ist eine der einfachsten Möglichkeiten, die Eingabeanforderungen zwischen Serverpools zu verwalten. Es ist eine der Strategien, die Funktionen von Kubernetes wie Verwaltung und Skalierbarkeit voll auszuschöpfen. Der Schlüssel zur besseren und effizienteren Nutzung von Kubernetes-Diensten liegt im Ausgleich des Datenverkehrs zu den Pods.
Der Round-Robin-Algorithmus wurde entwickelt, um den Datenverkehr in einer bestimmten Reihenfolge zu einer Reihe von Pods zu leiten. Hier ist die Planreihenfolge zu beachten. Das heißt, die Konfiguration liegt in Ihren Händen.
Schritt 1: Nehmen wir an, Sie haben fünf Pods in einem Round-Robin-Algorithmus konfiguriert. Der Load Balancer sendet die Anfragen in einer bestimmten Reihenfolge an jeden Pod. Der Anfangs-Pod empfängt die erste Anfrage. Der zweite Pod empfängt die zweite Anfrage.
Schritt 2: Auf ähnliche Weise wird eine dritte Anfrage an den dritten Pod gesendet und so weiter. Aber die Reihenfolge ändert sich nicht. Eine wichtige Sache ist, dass ein Round-Robin-Algorithmus niemals mit Variablen wie der aktuellen Last in einem Server umgeht. Das heißt, es ist statisch. Deshalb wird es im Produktionsverkehr nicht bevorzugt.
Der Hauptgrund, warum Sie zum Round-Robin-Algorithmus tendieren sollten, ist, dass seine Implementierung ein Kinderspiel ist. Dies kann jedoch die Genauigkeit des Verkehrs beeinträchtigen. Dies liegt daran, dass die Round-Robin-Load-Balancer die verschiedenen Server nicht identifizieren können. Es gibt verschiedene Varianten von Load Balancern, um die Genauigkeit zu verbessern, z. B. gewichtetes Round-Robin, dynamisches Round-Robin usw.
Fazit
Dieser Artikel bietet den Lesern grundlegende Informationen über Load Balancer und ihre Funktionsweise. Eine der wichtigsten Aufgaben von Kubernetes-Administratoren ist das Load-Balancing. Außerdem sprachen wir über die Struktur von Kubernetes und wie wichtig ein Load Balancer ist, um den Betrieb von Kubernetes-Clustern zu verbessern. In diesem Artikel haben wir eine Art von Load Balancer kennengelernt, nämlich den Round-Robin-Load-Balancer.