MetalLB 新手攻略：零壓力實現無縫部署

超健忘閒人

發佈於kubernetes怕忘記

2023/12/07閱讀時間約 11 分鐘

延續上篇的內容，在了解了MetalLB的基本概念之後，我們就進入實際上部署的動作，還沒看過的可以到以下連結先有個基本概念：

讓我們一步一步建構出我們需要的服務

本篇針對部署一個最基本的MetalLB的做法，共分成四個部分來進行說明：

安裝前確認
部署
測試
結論

準備好您的Kubernetes Cluster之後，那我們就開始吧!!

1.安裝前確認

跟據官網目前文件上所寫的需求如下：

K8S 版本在1.13.0以上，並且沒有安裝其他的Loadbalancer
相容於MetalLB的CNI(參考：https://metallb.universe.tf/installation/network-addons/)，我的環境是使用Calico，屬於”大部分”功能相容。
配置給MetalLB分配的數個IP位址
如果使用BGP模式，確認硬體是否支援(本篇使用L2模式)
使用L2模式時，確認每個節點的7946 Port允許通過(TCP/UDP)，memberlist功能使用。
在v0.13.0版之後，MetalLB也支援CRD的方式，如果還是用configmap的方式，可以用以下方式進行轉換：

2.部署

確認了所有預先需求後，就可以開始進行安裝，官方的安裝方式有YAML, Helm, Operator的方式，為了能更清楚元件的內容到底是在做什麼，本篇選擇最基本的YAML方式進行部署作業，實務上可以使用Helm或是Operator的方式來進行部署，在管理上會更加容易(由其是像OpenShift等等商用解決方案)。

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# (option) 如果kube-proxy使用ipvs mode，要記得去修成strict arp
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[lb01]# kubectl edit configmap -n kube-system kube-proxy
apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1
kind: KubeProxyConfiguration
mode: "ipvs"
ipvs:
  strictARP: true

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# S2-1. 取得YAML
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[master]# wget https://raw.githubusercontent.com/metallb/metallb/v0.13.7/config/manifests/metallb-native.yaml
[master]# wget https://raw.githubusercontent.com/metallb/metallb/v0.13.7/config/manifests/metallb-frr.yaml

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# S2-2. 執行
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[master]# kubectl create ns metallb-system
[master]# kubectl apply -f metallb-native.yaml -n metallb-system
[master]# kubectl apply -f metallb-frr.yaml -n metallb-system

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# S2-3. 建立IP-Pool
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[master]# vim ipv4-pool.yaml
apiVersion: metallb.io/v1beta1
kind: IPAddressPool
metadata:  
  name: first-pool  
  namespace: metallb-system
spec:  
   addresses:  #可分配的 IP 地址,可以指定多个，包括 ipv4、ipv6
   - 172.20.175.140-172.20.175.150

[master]# kubectl apply -f ipv4-pool.yaml

建立好的IP Pool

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# S2-4. 建立L2-Advertrisement，與ipv4pool binding
# L2模式的工作方式是回應本地網路的ARP request，將node MAC提供給客戶端
# (如果不設定與ipaddresspool綁定，預設L2Advertisement會關聯所有可用的IPAdressPool)
#---------------------------------------------------------
[master]# vim L2advertisement.yaml
apiVersion: metallb.io/v1beta1
kind: L2Advertisement
metadata:  
  name: example  
  namespace: metallb-system
spec:  
  ipAddressPools:  
  - first-pool 
  
[master]# kubectl apply -f L2advertment.yaml

綁定

到此就完成了MetalLB L2模式的基本建置，接下來進行測試，確認是否可以正常以”loadbalancer”的Type取得IP位址。

3.測試

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# S3-1. 建立nginx service
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[master]# vim nginx-deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: docker.io/nginx:latest
        ports:
        - containerPort: 80

[master]# kubectl create -f nginx-deployment.yaml
[master]# kubectl get all

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# S3-2. 建立nginx svc
#---------------------------------------------------------
[master]# vim nginx-svc.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx2
  labels:
    app: nginx
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
  - name: nginx-port
    protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80
  type: LoadBalancer

[master]# kubectl create -f nginx-svc.yaml

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# S3-3. 確認是否已分配externalIP
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[master]# kubectl get svc nginx
[master]# curl http://<externalip>
=> 可以訪問表示服務正常

確認功能正常，可以從IP Pool取得IP

4.結論

總結而言，使用MetalLB的最大好處在於為Kubernetes集群提供了強大的負載均衡功能，使服務更可靠、可擴展，且更易於管理。對於正式環境上的應用時，建議進行詳細的規劃和測試，確保它符合應用需求與管理需求，因為它也是屬於基礎架構的一環，如果出現問題可能會直接影響服務，記得注意應未來的擴展和負載增長議題。

當然，相較於Cloud Loadbalancer，還是有一些缺點如下：