Bilanciamento del carico nativo del container

Questa pagina spiega che cos'è il bilanciamento del carico nativo del container in Google Kubernetes Engine (GKE). Il bilanciamento del carico nativo del container consente a diversi tipi di bilanciatori del carico di scegliere come target direttamente i pod e di distribuire uniformemente il traffico tra i pod.

Architettura di bilanciamento del carico nativo del container

Usi del bilanciamento del carico nativo del container GCE_VM_IP_PORT gruppi di endpoint di rete (NEG). Gli endpoint del NEG sono gli indirizzi IP dei pod.

Il bilanciamento del carico nativo del container viene sempre utilizzato per GKE Ingress interno ed è facoltativo per Ingress esterno. Il controller Ingress crea il bilanciatore del carico, inclusi l'indirizzo IP virtuale, le regole di inoltro, i controlli di integrità e le regole firewall.

Per scoprire come utilizzare il bilanciamento del carico nativo del container con Ingress, consulta Bilanciamento del carico nativo del container tramite Ingress.

Per una maggiore flessibilità, puoi anche crea NEG autonomi. In questo caso, sei responsabile della creazione e della gestione di tutti gli aspetti del bilanciatore del carico.

Vantaggi del bilanciamento del carico nativo del container

Il bilanciamento del carico nativo del container offre i seguenti vantaggi:

I pod sono oggetti di base per il bilanciamento del carico
kube-proxy configura i nodi iptables regole per distribuire il traffico ai pod. Senza bilanciamento del carico nativo del container, bilanciatore del carico, il traffico arriva ai gruppi di istanze dei nodi e viene instradato utilizzando iptables ai pod che potrebbero trovarsi o meno nello stesso nodo. Con il bilanciamento del carico nativo del container, il traffico del bilanciatore del carico viene distribuito direttamente ai pod che devono riceverlo, eliminando l'hop di rete aggiuntivo. Il bilanciamento del carico nativo del container aiuta anche a migliorare il controllo di integrità poiché ha come target direttamente i pod.

Confronto del comportamento predefinito (a sinistra) con il comportamento del bilanciatore del carico nativo del container.
Migliori prestazioni di rete
Perché il bilanciatore del carico nativo del container comunica direttamente con i pod, connessioni hanno meno hop di rete, sia la latenza che la velocità effettiva sono state migliorate.
Migliore visibilità
Con il bilanciamento del carico nativo del container, hai visibilità sulla latenza dal bilanciatore del carico delle applicazioni ai pod. È visibile la latenza dall'Application Load Balancer a ciascun pod, aggregata con il bilanciamento del carico nativo del container basato sull'IP del nodo. In questo modo, la risoluzione dei problemi Servizi a livello di NEG più semplici.
Supporto di funzionalità di bilanciamento del carico avanzate
Il bilanciamento del carico nativo dei container in GKE supporta diverse funzionalità dei bilanciatori del carico delle applicazioni esterni, come l'integrazione con i servizi Google Cloud come Google Cloud Armor, Cloud CDN e Identity-Aware Proxy. Offre anche funzionalità di algoritmi di bilanciamento per una distribuzione accurata del traffico.
Supporto per Cloud Service Mesh
Il modello dei dati NEG è necessario per utilizzare Cloud Service Mesh, Piano di controllo del traffico completamente gestito di Google Cloud per mesh di servizi.

Idoneità dei pod

Per i pod pertinenti, il controller Ingress corrispondente gestisce un gate di idoneità di tipo cloud.google.com/load-balancer-neg-ready. Il controller Ingress esegue il polling del stato del controllo di integrità del bilanciatore del carico, che include lo stato di tutti gli endpoint nel NEG. Quando lo stato del controllo di salute del bilanciatore del carico indica che l'endpoint corrispondente a un determinato pod è in stato di salute, il controller Ingress imposta il valore della soglia di idoneità del pod su True. Il kubelet in esecuzione su ciascun nodo calcola quindi l'idoneità effettiva del pod. considerando sia il valore di questo controllo di idoneità sia, se definito, pod probe di idoneità.

I controlli di idoneità dei pod vengono abilitati automaticamente quando si utilizza il container-native del carico tramite Ingress.

I controlli di idoneità controllano la frequenza di un aggiornamento in sequenza. Quando avvii una in sequenza, man mano che GKE crea nuovi pod, un endpoint per Il pod viene aggiunto a un NEG. Quando l'endpoint è integro dal punto di vista bilanciatore del carico, il controller Ingress imposta la porta di idoneità su True. R il pod appena creato deve superare almeno il limite di idoneità prima GKE rimuove un pod precedente. In questo modo, l'endpoint corrispondente per il pod ha già superato il controllo di integrità del bilanciatore del carico e la capacità del backend viene mantenuta.

Se la soglia di idoneità di un pod non indica mai che il pod è pronto, a causa di un errore un'immagine container o un controllo di integrità del bilanciatore del carico non configurato correttamente, non indirizzerà il traffico al nuovo pod. Se si verifica un errore di questo tipo durante l'implementazione di un deployment aggiornato, l'implementazione si blocca dopo aver tentato di creare un nuovo pod perché il relativo criterio di idoneità non è mai True. Consulta la sezione relativa alla risoluzione dei problemi per informazioni su come rilevare e risolvere questa situazione.

Senza bilanciamento del carico nativo del container e porte di idoneità, GKE non riesce a rilevare se gli endpoint di un bilanciatore del carico sono integri prima di contrassegnare i pod come pronto. Nelle versioni precedenti di Kubernetes, puoi controllare la frequenza con cui i pod vengono rimossi e sostituiti specificando un periodo di ritardo (minReadySeconds nella specifica del deployment).

GKE imposta il valore di cloud.google.com/load-balancer-neg-ready per un pod su True se è soddisfatta una delle seguenti condizioni:

  • Nessuno degli indirizzi IP del pod è un endpoint in un GCE_VM_IP_PORT NEG gestito da dal piano di controllo GKE.
  • Uno o più indirizzi IP del pod sono endpoint in un GCE_VM_IP_PORT NEG gestito dal piano di controllo GKE. Il NEG è collegato a un servizio di backend. Il servizio di backend ha un controllo di integrità del bilanciatore del carico riuscito.
  • Uno o più indirizzi IP del pod sono endpoint in un GCE_VM_IP_PORT NEG gestito dal piano di controllo GKE. Il NEG è collegato a un di servizio di backend. Il controllo di integrità del bilanciatore del carico per il servizio di backend scade.
  • Uno o più indirizzi IP del pod sono endpoint in uno o più GCE_VM_IP_PORT NEG. Nessuno dei NEG è collegato a un servizio di backend. Non sono disponibili dati sui controlli di integrità del bilanciatore del carico.

Affinità sessione

Il bilanciamento del carico nativo del container supporta l'affinità della sessione basata su pod.

Requisiti per l'utilizzo del bilanciamento del carico nativo del container

I bilanciatori del carico nativi dei container tramite Ingress su GKE hanno i seguenti requisiti:

  • Il cluster deve essere nativo di VPC.
  • Nel cluster deve essere abilitato il componente aggiuntivo HttpLoadBalancing. Per impostazione predefinita, i cluster GKE hanno il componente aggiuntivo HttpLoadBalancing abilitato. Non devi disattivarlo.

Limitazioni per i bilanciatori del carico nativi del container

I bilanciatori del carico nativi del container tramite Ingress su GKE hanno seguenti:

  • Non supportano i bilanciatori del carico di rete passthrough esterni.
  • Non devi modificare o aggiornare manualmente la configurazione del bilanciatore del carico delle applicazioni creato da GKE. Eventuali modifiche apportate vengono sovrascritte da GKE.

Prezzi per i bilanciatori del carico nativi del container

Ti viene addebitato il costo del bilanciatore del carico delle applicazioni di cui è stato eseguito il provisioning dall'Ingress che che creerai in questa guida. Per informazioni sui prezzi dei bilanciatori del carico, consulta Bilanciamento del carico e regole di inoltro nella pagina dei prezzi di VPC.

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