適用於 Kubernetes 叢集的 MetalLB 概觀
適用於：Azure Stack HCI 版本 23H2
當您設定 AKS Arc 叢集時，您需要一種方法，讓您的服務可在叢集外部存取。 此 LoadBalancer 類型非常適合此輔助功能，但外部IP仍擱置中。 MetalLB Arc 延伸模組是一種工具，可讓您為應用程式和服務產生外部IP。 已啟用 Arc 的 Kubernetes 叢集可以使用 k8s 擴充功能與 MetalLB Arc Networking 整合。
若要讓您的服務可在叢集外部存取，MetalLB 需要IP位址。 當建立服務時，MetalLB 會負責指派和釋放這些位址，但只會散發其設定集區中的IP。 當 MetalLB 將外部 IP 位址指派給服務時，它會通知叢集外部的網路此 IP 屬於叢集。 此通訊是使用ARP或 BGP 等標準網路協定來完成。
- 第 2 層模式 （ARP）：在第 2 層模式中，叢集中的一個 K8s 節點會取得服務的擁有權，並使用標準位址探索通訊協定 （ARP for IPv4） 讓這些 IP 可在局域網路上連線。 從 LAN 的觀點來看，宣告機器只會有多個 IP 位址。
- BGP：在 BGP 模式中，叢集中的所有機器都會使用您控制的鄰近路由器建立 BGP 對等互連會話，並告訴這些路由器如何將流量轉送至服務 IP。 使用 BGP 可跨多個節點進行真正的負載平衡，以及由於 BGP 的原則機制而進行更細緻的流量控制。
MetalLB 有兩個元件：
- 控制器：負責為 的每個服務
type=loadbalancer配置IP。 - 演講者：負責使用
ARP或BGP通訊協定來公告 IP。 為了滿足高可用性 （HA） 需求，喇叭部署是精靈集。
注意
- 說話者 Pod 會使用主機網路;亦即，其IP是節點IP，以便他們可以透過主機網路介面直接傳送廣播訊息。
- 控制器 Pod 是存在於叢集中任何節點的一般 Pod。
- 在ARP模式中，其中一個喇叭Pod會選取為領導者。 然後，它會使用 ARP 廣播訊息來公告 IP，並將 IP 系結至其所在的節點 MAC 位址。 因此，所有流量都會先叫用一個節點，然後 kube-proxy 會將它平均分散到服務的所有後端 Pod。
- 在 BGP 模式中，所有叢集節點都會與索引標籤中
BGP Peers建立的所有 BGP 對等互連建立連線。BGP 對等是 TOR 交換器。 若要廣播 BGP 路由資訊，必須設定 BGP 對等互連，才能辨識叢集節點的 IP 和 ASN。 當您搭配 ECMP 使用 BGP 時（等於成本多重路徑），流量會平均在所有節點之間達到，因此達到真正的負載平衡。
比較 MetalLB L2 （ARP） 和 BGP 模式
使用 MetalLB 的 L2 和 BGP 模式之間的選擇取決於您的特定需求、網路基礎結構和部署案例：
| 層面 | L2 中的 MetalLB （ARP） 模式 | BGP 模式中的 MetalLB |
|---|---|---|
| 概觀 | 在第 2 層模式中，一個 K8s 節點負責向局域網路發佈服務。 從網路的觀點來看，K8s 節點似乎已將多個IP位址指派給其網路介面。 | 在 BGP 模式中，叢集中的每個 K8s 節點都會建立與網路路由器的 BGP 對等互連會話，並使用該對等互連會話來公告外部叢集服務的 IP。 |
| IP 位址指派 | MetallLB IP 位址池必須與 K8s 節點位於相同的子網中。 | MetallLB IP 位址池可以位於與 K8s 節點不同的網路中。 |
| 設定複雜度 | 低。 由於您在與 Kubernetes 節點相同的網路中提供 IP 位址，因此設定 MetalLB 時只需要指定 IP CIDR 或 IP 集區。 | 高。 設定 BGP 需要瞭解 BGP 通訊協定，並瞭解您的網路基礎結構。 |
| 延展性 | 限制為第 2 層網路，適用於小型至中型 K8s 部署。 | 適用於複雜的網路拓撲和大規模 K8s 部署。 |
| 與基礎結構網路的相容性 | 使用任何網路，但可能會導致大型 K8s 叢集中發生 ARP 泛濫，因為單一 IP 會用於所有服務，而服務的輸入頻寬僅限於單一節點的頻寬。 | 需要網路基礎結構中的 BGP 支援。 |
| 交通工程 | 對流量路由的控制有限。 | 使用 BGP 屬性對流量路由進行更細緻的控制。 |
| 外部連線能力 | 需要更多外部連線的組態。 | 使用 BGP 路由與外部網路提供順暢的連線。 |
常見問題集
可以跨 AKS Arc 叢集重複使用 MetalLB 實例嗎？
否，無法跨 AKS Arc 叢集重複使用 MetalLB。 MetalLB 會以 Kubernetes 叢集中的 Pod 的形式存在，而負載平衡器是自定義資源（CRS）。 您必須使用 Azure CLI、Azure 入口網站 或 Azure Resource Manager 範本來安裝 MetalLB Arc k8s 擴充功能，併為每個 AKS Arc 叢集建立負載平衡器。