1 Metallb 的介绍

k8s的LoadBalancer类型的Service依赖于外部的云提供的Load Balancer
Metallb的作用就是通过k8s原生的方式提供LB类型的Service支持，开箱即用。

Metallb 会在 Kubernetes 内运行，监控服务对象的变化，一旦察觉有新的 LoadBalancer 服务运行，并且没有可申请的负载均衡器之后，就会完成两部分的工作：

地址分配：用户需要在配置中提供一个地址池，Metallb 将会在其中选取地址分配给服务
地址广播：根据不同配置，Metallb 会以二层（ARP/NDP）或者 BGP 的方式进行地址的广播

官网：https://metallb.universe.tf/installation/

2 Metallb工作模式

Metallb支持两种工作模式：Layer2模式和BGP模式

（1）Layer2模式

Metallb在这种模式下，会从k8s节点中选一个Leader节点，在这个节点上面响应LB地址段的ARP请求，从而使上层路由把发往LB的流量都发到Leader节点。

缺点也很明显，所有对LB的请求都会发往Leader节点。如果当前Service下面的Pod分布在不同节点，那么这个流量还会从Leader发往相应的节点。

BGP模式

这种模式需要路由器支持接收Metallb的BGP广播，从而把请求分布到正确的节点上。跟L2模式的区别就是能够通过BGP协议正确分布流量了，不再需要一个Leader节点。

缺点就是需要上层路由器支持BGP。而且因为BGP单session的限制，如果Calico也是使用的BGP模式，就会有冲突从而导致metallb无法正常工作。

3 Metallb 的部署

（1）编辑kube-proxy：

kubectl edit configmap -n kube-system kube-proxy

重载使配置生效：

kubectl get pod -n kube-system |grep kube-proxy | awk '{system("kubectl delete pod "$1" -n kube-system")}'

创建命名空间：kubectl apply -f namespace.yaml
创建secret：

kubectl create secret generic -n metallb-system memberlist --from-literal=secretkey="$(openssl rand -base64 128)"

（2）下载metallb的应用文件：

wget https://raw.githubusercontent.com/metallb/metallb/v0.9.5/manifests/namespace.yaml

将安装metallb所需的镜像上传至私有仓库

修改metallb的应用文件

（3）应用文件： kubectl apply -f metallb.yaml

查看命名空间： kubectl get ns

（4）编辑ConfigMap文件：vim config.yml

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:namespace: metallb-systemname: config
data:config: |address-pools:- name: defaultprotocol: layer2addresses:- 172.25.12.100-172.25.12.200

应用文件：kubectl apply -f config.yml

（5）测试：

[root@server2 ~]# kubectl get svc # 查看服务
NAME         TYPE           CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP     PORT(S)        AGE
kubernetes   ClusterIP      10.96.0.1        <none>          443/TCP        2d12h
myservice    ClusterIP      10.102.183.155   <none>          80/TCP         12h
nginx-svc    LoadBalancer   10.106.176.102   172.25.12.100   80:32311/TCP   12h

curl 10.106.176.102/hostname.html

curl 172.25.12.100/hostname.html

应用文件：kubectl apply -f demo-svc.yml，创建服务和pod

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: demo-svc
spec:selector:app: demoports:- protocol: TCPport: 80targetPort: 80type: LoadBalancer
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: demo-dep
spec:replicas: 3selector:matchLabels:app: demotemplate:metadata:labels:app: demospec:containers:- name: demoimage: myapp:v1

测试：

[root@server2 ~]# kubectl get svc
NAME         TYPE           CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP     PORT(S)        AGE
demo-svc     LoadBalancer   10.110.166.42    172.25.12.101   80:32456/TCP   28s
kubernetes   ClusterIP      10.96.0.1        <none>          443/TCP        2d12h
myservice    ClusterIP      10.102.183.155   <none>          80/TCP         13h
nginx-svc    LoadBalancer   10.106.176.102   172.25.12.100   80:32311/TCP   12h
[root@server2 ~]# curl 10.110.166.42
Hello MyApp | Version: v1 | <a href="hostname.html">Pod Name</a>
[root@server2 ~]# curl 10.106.176.102
Hello MyApp | Version: v2 | <a href="hostname.html">Pod Name</a>
[root@server2 ~]# kubectl get pod -L app
NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE   APP
demo-6d4f5bf58f-djlnv         1/1     Running   0          12h   nginx
demo-6d4f5bf58f-r49bq         1/1     Running   0          12h   nginx
demo-6d4f5bf58f-ztt7j         1/1     Running   0          12h   nginx
demo-dep-6b46986cc6-2hw9d     1/1     Running   0          51s   demo
demo-dep-6b46986cc6-nxtbp     1/1     Running   0          51s   demo
demo-dep-6b46986cc6-z4klp     1/1     Running   0          51s   demo
deployment-59dff4cf5d-fnhhb   1/1     Running   0          13h   myapp
deployment-59dff4cf5d-h56kz   1/1     Running   0          13h   myapp
deployment-59dff4cf5d-j7b7h   1/1     Running   0          13h   myapp

应用文件：kubectl apply -f deploy.yaml

应用文件：kubectl apply -f nginx-svc.yml

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: myservice
spec:selector:app: myappports:- protocol: TCPport: 80targetPort: 80---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: deployment
spec:replicas: 3selector:matchLabels:app: myapptemplate:metadata:labels:app: myappspec:containers:- name: myappimage: myapp:v1

查看服务的信息：kubectl get svc

查看指定命名空间的服务信息：kubectl -n ingress-nginx get svc

应用文件：kubectl apply -f ingress.yaml

---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:name: ingress-demo
spec:rules:- host: www1.westos.orghttp:paths:- path: /backend:serviceName: nginx-svcservicePort: 80

查看ingress的信息：kubectl get ingress

过滤端口：netstat -antl|grep :80，外部访问服务不是通过暴露端口实现

查看ingress-demo 的详细信息：kubectl describe ingress ingress-demo

测试：

编辑测试主机的dns解析文件

查看pod的信息

可以通过域名访问服务

(2)加密

原理：client——>vip(metallb)——>ingress-nginx——>nginx-svc——>pod

（1）生成加密文件：

openssl req -x509 -sha256 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -keyout tls.key -out tls.crt -subj "/CN=www1.westos.org/O=www1.westos.org" kubectl create secret tls tls-secret --key tls.key --cert tls.crt

（2）应用文件：kubectl apply -f ingress.yaml

---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:name: ingress-demo
spec:tls:- hosts:- www1.westos.orgsecretName: tls-secretrules:- host: www1.westos.orghttp:paths:- path: /backend:serviceName: nginx-svcservicePort: 80

查看ingress-demo的详细信息：kubectl describe ingress ingress-demo

测试

加密后不能通过域名访问服务

在浏览器端访问：忽略警告后可以在浏览器页面访问

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