KubernetesV1.17开启拓扑感知服务路由

Kubernetes V1.17开启 拓扑感知服务路由

1、名词解释：

拓扑域：表示在集群中某个节点，可操作区域，也就是拓扑域名。
Endpoint: IP-Port 一般来说是Node当中pod的ip+port。
Service：一组依靠labelselector的pod，起到流量均衡分发管理的作用。

2、给所有组件打开ServiceTopology和Endpointslice

集群版本在V1.17以上
Kube-proxy 以iptables或IPVS模式运行(alpha阶段暂时只实现这两种模式)。
Service K8S的service资源，关联一组endpoint，准发到某个endpoint。
启用了Endpoint Slices
给所有组件打开ServiceTopology和Endpointslice这两个Feature gate：
--feature-gates=ServiceTopology=true,EndpointSlice=true 

3、kube-apiserver 组件修改

kube-apiserver 前期启动OwnerReferencesPermissionEnforcement 插件请删除不然一直提示  Warning  FailedToUpdateEndpointSlices  8m24s (x7 over 11m)  endpoint-slice-controller  (combined from similar events): Error updating Endpoint Slices for Service kube-system/kube-DNS: Error creating EndpointSlice for Service kube-syste
m/kube-dns: endpointslices.discovery.k8s.io "kube-dns-x8qmh" is forbidden: cannot set blockOwnerDeletion if an ownerReference refers to a resource you can't set finalizers on: , 

4、更新配置文件及重启所有组件

5、验证endpointslices 是否正常

root@Qist:/opt/kube14# kubectl get endpointslices
NAME                   ADDRESSTYPE   PORTS        ENDPOINTS                    AGE
kube-dns-kh6ls         IPv4          53,9153,53   10.83.98.136,10.90.153.135   15m
metrics-server-gqgqm   IPv4          443          10.93.92.195                 15m

6、 验证ServiceTopology

在 Service spec 里加上 topologyKeys 字段，表示该 Service 优先顺序选用的拓扑域列表，对应节点标签的 key；当访问此 Service 时，会找是否有 endpoint 有对应 topology key 的拓扑信息并且 value 跟当前节点也一样，如果是，那就选定此 topology key 作为当前转发的拓扑域，并且筛选出其余所有在这个拓扑域的 endpoint 来进行转发；如果没有找到任何 endpoint 在当前 topology key 对应拓扑域，就会尝试第二个 topology key，依此类推；如果遍历完所有 topology key 也没有匹配到 endpoint 就会拒绝转发，就像此 service 没有后端 endpoint 一样。

有一个特殊的 topology key “*“，它可以匹配所有 endpoint，如果 topologyKeys 包含了 *，它必须在列表末尾，通常是在没有匹配到合适的拓扑域来实现就近转发时，就打消就近转发的念头，可以转发到任意 endpoint 上。

当前 topology key 支持以下可能的值（未来会增加更多）:

kubernetes.io/hostname: 节点的 hostname，通常将它放列表中第一个，表示如果本机有 endpoint 就直接转发到本机的 endpoint。
topology.kubernetes.io/zone: 节点所在的可用区，通常将它放在 kubernetes.io/hostname 后面，表示如果本机没有对应 endpoint，就转发到当前可用区其它节点上的 endpoint（部分云厂商跨可用区通信会收取额外的流量费用）。
topology.kubernetes.io/region: 表示节点所在的地域，表示转发到当前地域的 endpoint，这个用的应该会比较少，因为通常集群所有节点都只会在同一个地域，如果节点跨地域了，节点之间通信延时将会很高。
*: 忽略拓扑域，匹配所有 endpoint，相当于一个保底策略，避免丢包，只能放在列表末尾。
topologyKeys 与 externalTrafficPolicy=Local 不兼容，是互斥的，如果 externalTrafficPolicy 为 Local，就不能定义 topologyKeys，反之亦然。
topology key 必须是合法的 label 格式，并且最多定义 16 个 key。
# 以kube-dns 为例：
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: kube-dns
  namespace: kube-system
  labels:
    k8s-app: kube-dns
    kubernetes.io/cluster-service: "true"
    addonmanager.kubernetes.io/mode: Reconcile
    kubernetes.io/name: "CoreDNS"
spec:
  selector:
    k8s-app: kube-dns
  clusterIP: 192.66.0.2
  topologyKeys: ["kubernetes.io/hostname", "topology.kubernetes.io/zone", "*"] # 添加参数
  ports:
  - name: dns
    port: 53
    protocol: UDP
  - name: dns-tcp
    port: 53
    protocol: TCP
  - name: metrics
    port: 9153
    protocol: TCP
# 验证ServiceTopology 是否生效
进去node 节点
无kube-dns 容器节点
root@k8s-master-01:~# ipvsadm -Ln | grep :53
TCP  10.66.0.2:53 rr
  -> 10.83.98.136:53              Masq    1      0          0
  -> 10.90.153.135:53             Masq    1      0          0
UDP  10.66.0.2:53 rr
  -> 10.83.98.136:53              Masq    1      0          0
  -> 10.90.153.135:53             Masq    1      0          0
# 有kube-dns 容器节点
[root@k8s-node-09 ~]# ipvsadm -Ln| grep :53
TCP  10.66.0.2:53 rr
  -> 10.90.153.135:53             Masq    1      0          0
UDP  10.66.0.2:53 rr
  -> 10.90.153.135:53             Masq    1      0          0
# 直接就是当前node 节点容器IP