Cuidichidh an artaigil seo thu le bhith a ’tuigsinn mar a bhios cothromachadh luchdan ag obair ann an Kubernetes, dè thachras nuair a bhios tu a’ sgèileadh cheanglaichean fad-ùine, agus carson a bu chòir dhut beachdachadh air cothromachadh taobh teachdaiche ma chleachdas tu HTTP/2, gRPC, RSockets, AMQP, no protocolaidhean fad-ùine eile .
Beagan mu mar a thèid trafaic ath-riarachadh ann an Kubernetes
Tha Kubernetes a’ toirt seachad dà tharraing goireasach airson a bhith a’ cleachdadh thagraidhean: Seirbheisean agus Cleachdadh.
Bidh cleachdadh a’ toirt cunntas air ciamar agus cia mheud leth-bhreac den tagradh agad a bu chòir a bhith a’ ruith aig àm sònraichte sam bith. Tha gach tagradh air a chleachdadh mar Pod agus thèid seòladh IP a thoirt dha.
Tha seirbheisean coltach ri obair chothromachaidh luchdan. Tha iad air an dealbhadh gus trafaic a sgaoileadh thairis air grunn pods.
Feuch sinn cò ris a tha e coltach.
- Anns an dealbh gu h-ìosal chì thu trì eisimpleirean den aon iarrtas agus neach-cothromachaidh luchdan:
- Canar Seirbheis ris a’ chothromaiche luchdan agus thèid seòladh IP a thoirt dha. Thèid iarrtas sam bith a thig a-steach ath-stiùireadh gu aon de na pods:
- Bidh an suidheachadh cleachdadh a’ dearbhadh an àireamh de shuidheachaidhean den tagradh. Cha mhòr nach fheum thu leudachadh gu dìreach fo:
- Tha a sheòladh IP fhèin aig gach pod:
Tha e feumail smaoineachadh air seirbheisean mar chruinneachadh de sheòlaidhean IP. Gach uair a gheibh thu cothrom air an t-seirbheis, thèid aon de na seòlaidhean IP a thaghadh bhon liosta agus a chleachdadh mar sheòladh ceann-uidhe.
Tha e coltach ri seo.
- Gheibhear iarrtas curl 10.96.45.152 chun t-seirbheis:
- Bidh an t-seirbheis a’ taghadh aon de thrì seòlaidhean pod mar cheann-uidhe:
- Thèid trafaic ath-stiùireadh gu pod sònraichte:
Ma tha an tagradh agad air a dhèanamh suas de aghaidh agus cùl-raon, bidh an dà chuid seirbheis agus cleachdadh agad airson gach fear.
Nuair a dh’ iarras an aghaidh air a’ backend, chan fheum fios a bhith aige cia mheud pod a tha an backend a’ frithealadh: dh’ fhaodadh aon, deich, no ceud a bhith ann.
Cuideachd, chan eil fios aig an aghaidh mu sheòlaidhean nam pods a tha a’ frithealadh an backend.
Nuair a nì an aghaidh iarrtas chun backend, bidh e a’ cleachdadh seòladh IP na seirbheis backend, nach atharraich.
Seo mar a tha e a ’coimhead.
- Fo 1 iarraidh am pàirt cùl-taic a-staigh. An àite a bhith a’ taghadh fear sònraichte airson an backend, bidh e a’ cur iarrtas chun t-seirbheis:
- Bidh an t-seirbheis a’ taghadh aon de na pods backend mar an seòladh ceann-uidhe:
- Bidh trafaic a’ dol bho Pod 1 gu Pod 5, air a thaghadh leis an t-seirbheis:
- Chan eil fios aig Fo 1 gu cinnteach cia mheud pod mar fo 5 a tha falaichte air cùl na seirbheis:
Ach dè dìreach a tha an t-seirbheis a’ sgaoileadh iarrtasan? Tha e coltach gu bheilear a’ cleachdadh cothromachadh robin cruinn? Feuch an dèan sinn a-mach e.
Cothromachadh ann an seirbheisean Kubernetes
Chan eil seirbheisean Kubernetes ann. Chan eil pròiseas ann airson an t-seirbheis a gheibh seòladh IP agus port.
Faodaidh tu seo a dhearbhadh le bhith a’ logadh a-steach gu nód sam bith sa bhuidheann agus a’ ruith an àithne netstat -ntlp.
Cha bhith e comasach dhut eadhon an seòladh IP a chaidh a thoirt don t-seirbheis a lorg.
Tha seòladh IP na seirbheis suidhichte anns an ìre smachd, anns an rianadair, agus air a chlàradh san stòr-dàta - msaa. Tha an aon sheòladh air a chleachdadh le co-phàirt eile - kube-proxy.
Bidh Kube-proxy a’ faighinn liosta de sheòlaidhean IP airson a h-uile seirbheis agus a’ gineadh seata de riaghailtean iptables air gach nód sa bhuidheann.
Tha na riaghailtean seo ag ràdh: “Ma chì sinn seòladh IP na seirbheis, feumaidh sinn seòladh ceann-uidhe an iarrtais atharrachadh agus a chuir gu aon de na pods.”
Chan eil seòladh IP na seirbheis air a chleachdadh ach mar àite inntrigidh agus chan eil e air a fhrithealadh le pròiseas sam bith ag èisteachd ris an t-seòladh IP agus am port sin.
Bheir sinn sùil air seo.
- Beachdaich air cruinneachadh de thrì nodan. Tha pods aig gach nòta:
- Tha pods ceangailte air am peantadh beige mar phàirt den t-seirbheis. Leis nach eil an t-seirbheis ann mar phròiseas, tha e air a shealltainn ann an liath:
- Bidh a’ chiad pod ag iarraidh seirbheis agus feumaidh e a dhol gu aon de na pods co-cheangailte ris:
- Ach chan eil an t-seirbheis ann, chan eil am pròiseas ann. Ciamar a tha e ag obair?
- Mus fàg an t-iarrtas an nód, thèid e tro na riaghailtean iptables:
- Tha fios aig riaghailtean iptables nach eil an t-seirbheis ann agus cuiridh iad aon de na seòlaidhean IP aig na pods co-cheangailte ris an t-seirbheis sin na àite:
- Bidh an t-iarrtas a’ faighinn seòladh IP dligheach mar sheòladh ceann-uidhe agus thèid a phròiseasadh gu h-àbhaisteach:
- A rèir topology an lìonraidh, ruigidh an t-iarrtas am pod mu dheireadh:
An urrainn dha iptables cothromachadh a luchdachadh?
Chan e, thathas a’ cleachdadh iptables airson sìoladh agus cha deach an dealbhadh airson cothromachadh.
Ach, tha e comasach seata de riaghailtean a sgrìobhadh a bhios ag obair mar .
Agus is e seo dìreach a tha air a chuir an gnìomh ann an Kubernetes.
Ma tha trì pods agad, sgrìobhaidh kube-proxy na riaghailtean a leanas:
- Tagh a’ chiad fo le coltachd de 33%, air neo rachaibh chun ath riaghailt.
- Tagh an dàrna fear le coltachd de 50%, air neo rachaibh chun ath riaghailt.
- Tagh an treas fo.
Mar thoradh air an t-siostam seo thèid gach pod a thaghadh le coltachd de 33%.
Agus chan eil gealltanas sam bith ann gun tèid Pod 2 a thaghadh às deidh Pod 1.
thuirt: bidh iptables a 'cleachdadh modal staitistigeil le cuairteachadh air thuaiream. Mar sin, tha an algairim cothromachaidh stèidhichte air taghadh air thuaiream.
A-nis gu bheil thu a 'tuigsinn mar a tha seirbheisean ag obair, leig dhuinn sùil a thoirt air suidheachaidhean seirbheis nas inntinniche.
Cha bhith ceanglaichean fad-ùine ann an Kubernetes a’ sgèile gu bunaiteach
Bidh ceangal TCP air leth a’ frithealadh gach iarrtas HTTP bhon aghaidh chun a’ chùl, a tha fosgailte agus dùinte.
Ma chuireas an aghaidh aghaidh 100 iarrtas gach diog chun backend, thèid 100 ceangal TCP eadar-dhealaichte fhosgladh agus a dhùnadh.
Faodaidh tu ùine giollachd iarrtasan agus luchdan a lughdachadh le bhith a’ fosgladh aon cheangal TCP agus ga chleachdadh airson a h-uile iarrtas HTTP às deidh sin.
Tha feart aig protocol HTTP ris an canar HTTP cumail beò, no ath-chleachdadh ceangail. Anns a ’chùis seo, bithear a’ cleachdadh aon cheangal TCP gus grunn iarrtasan agus freagairtean HTTP a chuir agus fhaighinn:
Chan eil am feart seo air a chomasachadh gu bunaiteach: feumaidh an dà chuid am frithealaiche agus an neach-dèiligidh a bhith air an rèiteachadh a rèir sin.
Tha an stèidheachadh fhèin sìmplidh agus ruigsinneach airson a’ mhòr-chuid de chànanan prògramaidh agus àrainneachdan.
Seo cuid de cheanglaichean gu eisimpleirean ann an diofar chànanan:
Dè thachras ma chleachdas sinn cumail beò ann an seirbheis Kubernetes?
Gabhamaid ris gu bheil an dà chuid an taic aghaidh agus cùl-taic a 'cumail beò.
Tha aon leth-bhreac againn den aghaidh agus trì leth-bhreacan den backend. Bidh an aghaidh aghaidh a’ dèanamh a’ chiad iarrtas agus a’ fosgladh ceangal TCP ris an deireadh-sheachdain. Bidh an t-iarrtas a 'ruigsinn na seirbheis, tha aon de na pods backend air a thaghadh mar sheòladh ceann-uidhe. Bidh an backend a’ cur freagairt, agus gheibh am beulaibh e.
Eu-coltach ris an t-suidheachadh àbhaisteach far a bheil an ceangal TCP dùinte an dèidh freagairt fhaighinn, tha e a-nis air a chumail fosgailte airson tuilleadh iarrtasan HTTP.
Dè thachras ma chuireas an aghaidh barrachd iarrtasan chun backend?
Gus na h-iarrtasan sin a chuir air adhart, thèid ceangal TCP fosgailte a chleachdadh, thèid a h-uile iarrtas chun an aon backend far an deach a’ chiad iarrtas.
Nach bu chòir dha iptables an trafaic ath-riarachadh?
Chan ann sa chùis seo.
Nuair a thèid ceangal TCP a chruthachadh, bidh e a’ dol tro riaghailtean iptables, a tha a’ taghadh backend sònraichte far an tèid an trafaic.
Leis gu bheil a h-uile iarrtas às deidh sin air ceangal TCP a tha fosgailte mar-thà, chan eil na riaghailtean iptables air an ainmeachadh tuilleadh.
Feuch sinn cò ris a tha e coltach.
- Bidh a’ chiad pod a’ cur iarrtas chun na seirbheis:
- Tha fios agad mu thràth dè thachras a-rithist. Chan eil an t-seirbheis ann, ach tha riaghailtean iptables ann a làimhsicheas an t-iarrtas:
- Thèid aon de na pods backend a thaghadh mar an seòladh ceann-uidhe:
- Bidh an t-iarrtas a 'ruighinn a' pod. Aig an ìre seo, thèid ceangal TCP leantainneach a stèidheachadh eadar an dà pod:
- Thèid iarrtas sam bith às deidh sin bhon chiad pod tron cheangal a chaidh a stèidheachadh mar-thà:
Is e an toradh ùine freagairt nas luaithe agus trochur nas àirde, ach caillidh tu an comas sgèile a dhèanamh air an deireadh-sheachdain.
Eadhon ged a tha dà pod agad air a’ chùl, le ceangal seasmhach, bidh trafaic an-còmhnaidh a’ dol gu aon dhiubh.
An urrainnear seo a chuir air dòigh?
Leis nach eil fios aig Kubernetes mar a nì thu cothromachadh air ceanglaichean leantainneach, tha an gnìomh seo an urra riut fhèin.
Tha seirbheisean nan cruinneachadh de sheòlaidhean IP agus puirt ris an canar endpoints.
Gheibh an tagradh agad liosta de phuingean crìochnachaidh bhon t-seirbheis agus co-dhùnadh ciamar a roinneas tu iarrtasan eatorra. Faodaidh tu ceangal seasmhach fhosgladh ri gach pod agus iarrtasan cothromachaidh eadar na ceanglaichean sin a’ cleachdadh robin cruinn.
No cuir a-steach barrachd .
Bu chòir don chòd taobh teachdaiche a tha an urra ri cothromachadh an reusanachadh seo a leantainn:
- Faigh liosta de phuingean crìochnachaidh bhon t-seirbheis.
- Fosgail ceangal leantainneach airson gach puing crìochnachaidh.
- Nuair a dh'fheumar iarrtas a dhèanamh, cleachd aon de na ceanglaichean fosgailte.
- Ùraich liosta nam puingean crìochnachaidh gu cunbhalach, cruthaich feadhainn ùra no dùin seann cheanglaichean leantainneach ma dh’ atharraicheas an liosta.
Seo cò ris a bhios e coltach.
- An àite a’ chiad pod a chuir an t-iarrtas chun na seirbheis, faodaidh tu iarrtasan air taobh an neach-dèiligidh a chothromachadh:
- Feumaidh tu còd a sgrìobhadh a tha a’ faighneachd dè na pods a tha nam pàirt den t-seirbheis:
- Aon uair ‘s gu bheil an liosta agad, sàbhail e air taobh an neach-dèiligidh agus cleachd e gus ceangal ris na pods:
- Tha thu cunntachail airson an algairim cothromachaidh luchdan:
A-nis tha a’ cheist ag èirigh: a bheil an duilgheadas seo a’ buntainn ri HTTP cumail beò a-mhàin?
Cothromachadh luchdan taobh teachdaiche
Chan e HTTP an aon phròtacal as urrainn ceanglaichean TCP leantainneach a chleachdadh.
Ma chleachdas an tagradh agad stòr-dàta, cha bhith ceangal TCP air fhosgladh a h-uile uair a dh’ fheumas tu iarrtas a dhèanamh no sgrìobhainn fhaighinn air ais bhon stòr-dàta.
An àite sin, tha ceangal TCP leantainneach ris an stòr-dàta air fhosgladh agus air a chleachdadh.
Ma tha an stòr-dàta agad air a chleachdadh air Kubernetes agus gu bheil ruigsinneachd air a thoirt seachad mar sheirbheis, thig thu tarsainn air na h-aon dhuilgheadasan a chaidh a mhìneachadh san roinn roimhe seo.
Bidh aon mac-samhail stòr-dàta nas luchdaichte na an fheadhainn eile. Cha chuidich Kube-proxy agus Kubernetes ceanglaichean a chothromachadh. Feumaidh tu a bhith faiceallach na ceistean a chothromachadh don stòr-dàta agad.
A rèir dè an leabharlann a chleachdas tu airson ceangal ris an stòr-dàta, is dòcha gum bi diofar roghainnean agad airson an duilgheadas seo fhuasgladh.
Gu h-ìosal tha eisimpleir de bhith a’ faighinn cothrom air cruinneachadh stòr-dàta MySQL bho Node.js:
var mysql = require('mysql');
var poolCluster = mysql.createPoolCluster();
var endpoints = /* retrieve endpoints from the Service */
for (var [index, endpoint] of endpoints) {
poolCluster.add(`mysql-replica-${index}`, endpoint);
}
// Make queries to the clustered MySQL databaseTha mòran phròtacalan eile ann a bhios a’ cleachdadh cheanglaichean TCP leantainneach:
- WebSockets agus WebSockets tèarainte
- HTTP / 2
- gRPC
- RSckets
- AMQP
Bu chòir dhut a bhith eòlach air a’ mhòr-chuid de na protocalan sin mu thràth.
Ach ma tha fèill cho mòr air na protocolaidhean sin, carson nach eil fuasgladh cothromachaidh àbhaisteach ann? Carson a dh'fheumas loidsig an neach-cleachdaidh atharrachadh? A bheil fuasgladh dùthchasach Kubernetes ann?
Tha Kube-proxy agus iptables air an dealbhadh gus dèiligeadh ris na cùisean cleachdaidh as cumanta nuair a thèid an cleachdadh gu Kubernetes. Tha seo airson goireasachd.
Ma tha thu a’ cleachdadh seirbheis lìn a tha a’ nochdadh API REST, tha thu fortanach - anns a’ chùis seo, chan eilear a’ cleachdadh ceanglaichean TCP leantainneach, faodaidh tu seirbheis Kubernetes sam bith a chleachdadh.
Ach aon uair ‘s gu bheil thu a’ tòiseachadh a ’cleachdadh ceanglaichean TCP leantainneach, feumaidh tu faighinn a-mach ciamar a sgaoileas tu an luchd gu cothromach thairis air na backends. Chan eil fuasglaidhean deiseil ann an Kubernetes airson a’ chùis seo.
Ach, gu cinnteach tha roghainnean ann a dh'fhaodas cuideachadh.
A’ cothromachadh cheanglaichean fad-ùine ann an Kubernetes
Tha ceithir seòrsaichean de sheirbheisean ann an Kubernetes:
- ClusterIP
- NodePort
- Loadbalancer
- Gun cheann
Bidh a’ chiad trì seirbheisean ag obrachadh stèidhichte air seòladh IP brìgheil, a bhios kube-proxy a’ cleachdadh gus riaghailtean iptables a thogail. Ach is e seirbheis gun cheann bunait bunaiteach gach seirbheis.
Chan eil seòladh IP sam bith co-cheangailte ris an t-seirbheis gun cheann agus chan eil e a’ toirt seachad ach dòigh airson liosta de sheòlaidhean IP agus puirt nam pods (puingean crìochnachaidh) a tha co-cheangailte ris fhaighinn air ais.
Tha a h-uile seirbheis stèidhichte air seirbheis gun cheann.
Tha an t-seirbheis ClusterIP na sheirbheis gun cheann le cuid a bharrachd:
- Bidh an ìre riaghlaidh a’ sònrachadh seòladh IP dha.
- Bidh Kube-proxy a’ gineadh na riaghailtean iptables riatanach.
San dòigh seo is urrainn dhut kube-proxy a leigeil seachad agus an liosta de phuingean crìochnachaidh a gheibhear bhon t-seirbheis gun cheann a chleachdadh gu dìreach gus an tagradh agad a luchdachadh suas.
Ach ciamar as urrainn dhuinn loidsig coltach ris a chuir ris a h-uile tagradh a thathas a’ cleachdadh sa bhuidheann?
Ma tha an t-iarrtas agad air a chleachdadh mar-thà, dh'fhaodadh gum bi an obair seo do-dhèanta. Ach, tha roghainn eile ann.
Cuidichidh Seirbheis Mesh thu
Is dòcha gu bheil thu air mothachadh mu thràth gu bheil an ro-innleachd cothromachaidh luchdan taobh teachdaiche gu math àbhaisteach.
Nuair a thòisicheas an tagradh, bidh e:
- Faigh liosta de sheòlaidhean IP bhon t-seirbheis.
- A’ fosgladh agus a’ cumail suas amar ceangail.
- Bho àm gu àm ag ùrachadh an amar le bhith a’ cur ris no a’ toirt air falbh puingean crìochnachaidh.
Cho luath ‘s a tha an tagradh airson iarrtas a dhèanamh, bidh e:
- A’ taghadh ceangal a tha ri làimh a’ cleachdadh beagan loidsig (me robin cruinn).
- A 'coileanadh an iarrtais.
Bidh na ceumannan seo ag obair airson an dà chuid WebSockets, gRPC, agus ceanglaichean AMQP.
Faodaidh tu an loidsig seo a sgaradh ann an leabharlann air leth agus a chleachdadh anns na tagraidhean agad.
Ach, faodaidh tu mogaill seirbheis mar Istio no Linkerd a chleachdadh nan àite.
Bidh Service Mesh a’ cur ris an iarrtas agad le pròiseas a tha:
- Dèan sgrùdadh gu fèin-ghluasadach airson seòlaidhean IP seirbheis.
- Dèan deuchainn air ceanglaichean leithid WebSockets agus gRPC.
- A’ cothromachadh iarrtasan a’ cleachdadh a’ phròtacal ceart.
Bidh Service Mesh a’ cuideachadh le bhith a’ riaghladh trafaic taobh a-staigh a’ bhuidheann, ach tha e gu math dian air goireasan. Tha roghainnean eile a’ cleachdadh leabharlannan treas-phàrtaidh leithid Netflix Ribbon no proxies prògramaichte leithid Envoy.
Dè thachras ma bheir thu seachad aire do chùisean cothromachaidh?
Faodaidh tu roghnachadh gun a bhith a’ cleachdadh cothromachadh luchdan agus fhathast gun a bhith mothachail air atharrachaidhean sam bith. Bheir sinn sùil air beagan shuidheachaidhean obrach.
Ma tha barrachd teachdaichean agad na frithealaichean, chan eil seo na dhuilgheadas cho mòr.
Canaidh sinn gu bheil còig teachdaichean ann a tha a’ ceangal ri dà fhrithealaiche. Fiù mura h-eil cothromachadh ann, thèid an dà fhrithealaiche a chleachdadh:
Is dòcha nach bi ceanglaichean air an sgaoileadh gu cothromach: is dòcha ceithir teachdaichean ceangailte ris an aon fhrithealaiche, ach tha deagh chothrom ann gun tèid an dà fhrithealaiche a chleachdadh.
Is e an rud a tha nas duilghe an suidheachadh eile.
Ma tha nas lugha de luchd-dèiligidh agad agus barrachd luchd-frithealaidh, is dòcha nach tèid na goireasan agad a chleachdadh gu leòr agus nochdaidh cnap-starra.
Canaidh sinn gu bheil dà neach-dèiligidh agus còig frithealaichean ann. Anns a 'chùis as fheàrr, bidh dà cheangal maireannach ann ri dà fhrithealaiche a-mach à còig.
Bidh na frithealaichean eile leisg:
Mura h-urrainn don dà fhrithealaiche seo iarrtasan luchd-cleachdaidh a làimhseachadh, cha chuidich sgèileadh còmhnard.
co-dhùnadh
Tha seirbheisean Kubernetes air an dealbhadh gus obrachadh anns a’ mhòr-chuid de shuidheachaidhean tagraidh lìn àbhaisteach.
Ach, aon uair ‘s gun tòisich thu ag obair le protocolaidhean tagraidh a bhios a’ cleachdadh ceanglaichean TCP leantainneach, leithid stòran-dàta, gRPC no WebSockets, chan eil seirbheisean iomchaidh tuilleadh. Chan eil Kubernetes a’ toirt seachad uidheamachdan a-staigh airson ceanglaichean TCP leantainneach a chothromachadh.
Tha seo a’ ciallachadh gum feum thu tagraidhean a sgrìobhadh le cothromachadh taobh teachdaiche nad inntinn.
Eadar-theangachadh air ullachadh leis an sgioba .
Dè eile a leughas tu air a’ chuspair:
- .
- .
- .
Source: www.habr.com