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Balancing

目前，Balancing 处于开发测试阶段，不适合用于生产环境。

Balancing 简介

Balancing 是一个在 Kubernetes 平台上基于 eBPF 实现的四层负载均衡组件。它参考了 cilium 、calico 、KPNG 等项目的功能， Balancing 支持以容器化方式运行在 Kubernetes 集群内部，也支持二进制方式运行在裸金属上，为 Kubernetes 集群内部应用、外部应用实现了与 CNI 无关的负载均衡访问能力。

当前功能

  1. 实施 CNI 无关的集群 service 解析

    • 基于 cGroup eBPF ，在集群节点上为 Pod 和 Node 发起的 service 访问实施解析，实现 kube-proxy replacement。
    • 在集群外的裸金属、虚拟机上实施客户端负载均衡解析，以支持访问 kubernetes 集群中的 service。
    • 未来版本将支持在节点网卡上基于 TC eBPF 实现南北向的 nodePort 解析。
    • 更多信息，请参考 service解析

  2. 实施本地重定向的四层负载均衡解析：

    • 基于 cGroup eBPF，为 Pod 和 Node 发起的 service 访问重定向解析到同节点上的服务，典型场景如 local coreDns。
    • 更多信息，请参考 LocalRedirect Policy

  3. 实施集群全局、集群外部服务的四层负载均衡解析：

    • 支持更加灵活的策略定义，为集群内部和外部的应用提供了全局的负载均衡策略。
    • 应用场景包括集群外部主机的客户端侧负载均衡解析、Kubernetes 集群内的负载均衡等。
    • 更多信息，请参考 Balancing Policy

  4. 解析事件的指标日志：

    • 记录负载均衡解析事件，并关联容器信息，形成完整的负载均衡解析指标。

典型使用场景

  1. 在 CNI 无关的集群中，替代 kube-proxy 的 service 解析：

  2. 服务访问重定向到本地代理：

    • 实施高可用的重定向， coreDns 服务定向到 Node-local DNS
    • 为 clusterpedia 实施节点 api-server 代理

  3. 集群外部的客户端应用侧实施 eBPF 四层负载均衡，访问 Kubernetes 集群中的服务：

    • 裸金属、虚拟机中的应用
    • kubevirt 虚拟机中的应用
    • kubeedge 边端节点访问云端服务（进行中）

  4. 多集群之间的四层负载均衡访问。

    • 跨集群的服务访问 （进行中）

  5. 通过自定义的前端和后端地址，在 kubernetes 集群中提供外部主机服务的负载均衡访问

    • 通过自定义的负载均衡策略，为集群外部的应用提供集群内部的负载均衡访问地址，并实施健康检查（进行中）

架构

arch

Balancing 组件由 agent 和 controller 构成： - controller deployment：实施各种 CRD 对象的 webhook 校验和修改。 - agent daemonset：加载 eBPF 程序并下发转发规则。

eBPF

快速开始

路线图

  • IP 家族和协议
  • 支持 TCP 和 UDP
  • 支持 IPv4

  • 支持 IPv6

  • 可观测性

  • 负载均衡解析日志

  • 负载均衡解析指标

  • service 解析

  • 东西向 service 解析
  • 南北向 service 解析

  • sessionAffinity 转发记录健康状态

  • LocalRedirect Policy

  • front 支持指向 service 和自定义 VIP

  • backend 支持 pod 标签选择器

  • Balancing Policy

  • front 支持指向 service 和自定义 VIP
  • backend 支持 pod 标签选择器
  • backend 支持自定义 IP 和端口

  • 节点间转发隧道

  • 多集群互联

  • 跨集群的 service 互联

  • 跨集群的 balancing policy

  • 其它

  • 支持 amd 架构
  • 支持 arm 架构

许可证

Balancing 遵循 Apache License, Version 2.0 许可协议。详见 LICENSE。