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第 7 章 · 云原生与 K8s ​

生活类比：
云负载均衡（CLB/ALB） = 商场物业在大门口安排的 总引导员，管的是整栋楼客流从哪进。
K8s Service = 每层楼的 楼层管家，知道这一层有哪些店铺开门、谁今天休息。
Ingress = 楼层里的 指示牌，告诉你「餐饮走左、服装走右」。

7.1 云厂商负载均衡 ​

公有云提供托管 LB，免运维、高可用、与 VPC 集成。

云四层产品七层产品特点
腾讯云CLB（四层）CLB（七层）与 CVM、TKE 集成
阿里云SLB（四层）ALB功能全
AWSNLBALB全球部署成熟
华为云ELBELB混合云场景

典型架构 ​

用户 ──► 云 CLB（公网 IP）
           │
           ├── 监听 443 HTTPS（证书在 CLB 终结）
           │
           └── 后端池：3 台 CVM 或 TKE Node
                    主动健康检查 /healthz

云 LB 的优势 ​

优势说明
高可用多可用区部署，厂商保证 SLA
弹性按量计费，带宽可扩
安全防 DDoS、WAF 可联动
省心不用自己维护 Nginx 主备

何时用云 LB vs 自建 Nginx？ ​

用云 LB自建 Nginx/HAProxy
要快速上线、少运维要极细粒度控制、成本敏感
需要多 AZ 高可用内网流量、K8s 集群内
公网入口已有成熟 SRE 团队维护

7.2 Kubernetes Service：集群内 LB ​

K8s 里 Pod IP 随时变，Service 提供稳定虚拟 IP（ClusterIP）或 DNS 名。

yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: order-service
spec:
  selector:
    app: order          # 选中带这个标签的 Pod
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 8080
  type: ClusterIP      # 仅集群内访问

Service 类型（面试高频） ​

type作用生活类比
ClusterIP集群内虚拟 IP楼层内部对讲号
NodePort每个节点开放某端口每层楼都开一个对外门
LoadBalancer调云 API 创建外部 LB物业帮你申请大门口
ExternalNameDNS CNAME转接到外部店名
Pod（易变 IP）── 被 Service 选中 ──► 稳定访问入口 order-service:80

kube-proxy 的负载均衡 ​

默认 iptables 或 IPVS 模式，对后端 Pod 做 轮询（IPVS 支持更多算法）。

Client Pod ──► Service VIP ──► kube-proxy 规则 ──► Pod A / B / C

7.3 Ingress：HTTP 路由层 ​

Service 只管「到哪个服务」，Ingress 管「哪个 URL 到哪个服务」：

yaml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: shop-ingress
spec:
  rules:
    - host: shop.example.com
      http:
        paths:
          - path: /api
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: api-service
                port:
                  number: 80
          - path: /
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: web-service
                port:
                  number: 80

需要 Ingress Controller（Nginx Ingress、Traefik、APISIX Ingress）真正执行规则。

Internet ──► Ingress Controller（LB 数据面）
                  │
                  ├── /api ──► api-service ──► api Pods
                  └── /    ──► web-service ──► web Pods

7.4 健康检查：Liveness vs Readiness ​

yaml
readinessProbe:
  httpGet:
    path: /healthz
    port: 8080
  initialDelaySeconds: 5
  periodSeconds: 5

livenessProbe:
  httpGet:
    path: /healthz
    port: 8080
  initialDelaySeconds: 15
  periodSeconds: 10
探针作用失败后果
readiness能不能接流量？从 Service Endpoints 摘除
liveness进程是不是死了？重启 Pod

生活类比：

  • readiness：店员准备好了没？没准备好别放顾客进来
  • liveness：人是不是晕倒了？晕倒就叫救护车（重启）

7.5 EndpointSlice 与负载均衡 ​

K8s 1.21+ 用 EndpointSlice 记录 Service 后端 Pod 列表，kube-proxy 据此转发。

Service order-service
    │
    ▼
EndpointSlice（Pod IP 列表 + 就绪状态）
    │
    ▼
只有 readiness 通过的 Pod 才会在列表里

7.6 Service Mesh（Istio）中的 LB ​

Sidecar（Envoy）接管进出流量：

App ──► localhost:15001（Envoy Sidecar）──► 服务发现 + LB ──► 远端 Pod

特点：

  • 客户端 LB 在 Sidecar 里
  • 加权、熔断、重试、金丝雀发布
  • 可观测（每跳 metrics、trace）

生活类比：每个店员配一个 私人助理，助理负责帮你找最合适的其他部门对接人，还记录每次沟通耗时。

7.7 多集群与全局 LB ​

           [Global Server Load Balancing]
                    /              \
            [广州 K8s]          [上海 K8s]
                │                    │
            Ingress               Ingress
  • DNS Geo 解析 + 各地 Ingress
  • 全局 LB（如 Cloudflare、云 GSLB）按延迟路由

7.8 面试题精选 ​

问：K8s Service 和 Ingress 区别？

Service 提供集群内稳定访问入口和 Pod 负载均衡；Ingress 是 L7 HTTP 路由，按 Host/Path 把流量分到不同 Service，需 Ingress Controller 实现。

问：readiness 和 liveness 区别？

readiness 决定能否接流量，失败则从 Endpoints 摘除；liveness 判断进程是否存活，失败则重启容器。

7.9 一句话总结 ​

云 LB 守大门，Service 管楼层，Ingress 做指路牌，探针保证只有「就绪的 Pod」接客。

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