在K8S中，kube-proxy ipvs和 iptables 有何异同?

在Kubernetes（K8s）中，kube-proxy是负责服务发现和负载均衡的关键组件，它支持多种代理模式，其中IPVS和iptables是两种常用的模式。以下是kube-proxy在IPVS和iptables模式下的异同点：

1. 相同点

1. 服务发现和负载均衡：
   • IPVS和iptables模式都用于实现Kubernetes中的服务发现和负载均衡功能。
   • 它们都能将流量从服务的Cluster IP转发到后端Pod，确保服务的高可用性和可扩展性。
2. 监听API服务器：
   • 在两种模式下，kube-proxy都会持续监听Kubernetes API服务器上的Service和Endpoints资源的变化。
   • 当Service或Endpoints发生变化时，kube-proxy都会动态更新网络规则，以确保流量能够正确转发到后端Pod。
3. 健康检查：
   • 虽然kube-proxy本身不直接进行健康检查，但它依赖于Endpoints控制器提供的信息来确保只将流量转发到健康的Pod上。
   • 在两种模式下，kube-proxy都会根据Endpoints控制器的信息动态更新网络规则。

2. 不同点

1. 技术机制：
   • IPVS：基于Linux内核提供的IPVS技术，在内核空间进行流量转发和负载均衡。它使用更高效的数据结构（如Hash表）来存储和查找规则，因此具有更好的性能和可扩展性。
   • iptables：是一个通用的Linux防火墙工具，通过在内核空间的iptables规则链上进行流量转发和处理。它的性能可能会受到规则数量和链的复杂度的影响。
2. 性能：
   • IPVS模式通常具有更高的性能，因为它在内核空间进行流量转发和负载均衡，减少了用户空间和内核空间之间的上下文切换。
   • iptables模式可能在高并发场景下表现出性能瓶颈，因为它需要在用户空间和内核空间之间频繁切换来处理流量。
3. 负载均衡算法：
   • IPVS支持多种负载均衡算法，如轮询（Round Robin）、最少连接（Least Connection）、源哈希（Source Hash）等。这些算法可以根据需求进行选择，以优化流量分发。
   • iptables模式通常使用简单的轮询或随机算法进行负载均衡，缺乏IPVS那样的灵活性和可配置性。
4. 配置和更新：
   • 在IPVS模式下，kube-proxy直接与内核交互进行配置，通过修改IPVS表来更新网络规则。这使得配置更新更加高效和可靠。
   • 在iptables模式下，kube-proxy需要生成一系列的iptables规则来实现服务代理。当Service或Endpoints发生变化时，kube-proxy需要删除旧的规则并添加新的规则，这可能会导致短暂的流量中断。
5. 可用性：
   • IPVS模式在某些Linux发行版中可能需要额外的内核模块支持。因此，在部署时需要确保Linux内核版本和IPVS模块的兼容性。
   • iptables是Linux内核的一部分，因此在大多数情况下都可以直接使用，无需额外的依赖或配置。

综上所述，kube-proxy在IPVS和iptables模式下具有不同的技术机制、性能表现、负载均衡算法、配置更新方式和可用性要求。在选择使用哪种模式时，需要根据具体的集群环境、性能需求和运维成本进行综合考虑。