在K8S中，Service分发后端的策略是什么?

在 Kubernetes 中，Service 向后端 Pod 分发流量的核心策略是 负载均衡（Load Balancing），但其具体机制和可配置策略因实现方式不同而有所差异。以下是关键策略和细节：

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一、核心分发策略

Service 默认使用 基于客户端 IP 或会话的简单轮询（Round Robin），但实际行为取决于底层代理模式（iptables 或 IPVS）：

1. 默认策略：轮询（Round Robin）

   • 行为：将新连接/请求依次分发给后端所有健康的 Pod。
   • 示例：若后端有 3 个 Pod（P1, P2, P3），流量分发顺序为：P1 → P2 → P3 → P1 → ...
   • 适用场景：无状态应用（如 HTTP API 服务）。

2. 会话保持（Session Affinity / Sticky Sessions）

   • 原理：基于客户端 IP 或 Cookie 将同一客户端的请求固定到同一 Pod。
   • 配置方式：

     apiVersion: v1
     kind: Service
     spec:
       sessionAffinity: ClientIP  # 可选 None（默认）或 ClientIP
       sessionAffinityConfig:
         clientIP:
           timeoutSeconds: 3600   # 会话保持超时时间（默认 10800 秒）
     

   • 行为：
     • 同一客户端 IP 的请求始终转发到同一 Pod。
     • 超时后或 Pod 重启时重新分配。
   • 适用场景：需要状态保持的应用（如用户登录会话、购物车）。

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二、底层实现影响分发细节

Service 的负载均衡能力由 kube-proxy 组件提供，支持三种代理模式，不同模式的分发策略有差异：

代理模式	负载均衡策略	会话保持支持	性能
iptables	随机选择（Random）	✅ 基于 ClientIP	中等（规则链长）
IPVS	支持多种算法： • rr (轮询) • lc (最少连接) • sh (源地址哈希) • 等	✅ 基于算法（如 sh）	高
userspace	轮询（Round Robin）	✅ 基于 ClientIP	低（已淘汰）

📌 关键说明：

• iptables 模式：实际使用 statistic 模块的随机概率分发，非严格轮询。
• IPVS 模式：需通过 kube-proxy 启动参数配置算法：

  kube-proxy --proxy-mode=ipvs --ipvs-scheduler=rr  # 使用轮询算法
  

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三、高级分发策略需求

若需要更精细的控制（如基于内容的路由、金丝雀发布），需使用 Ingress 或 Service Mesh：

1. Ingress 控制器（如 Nginx, Traefik）

   • 支持基于路径、Header、Cookie 的流量分发。
   • 示例：将 /api 路由到后端 Service A，/web 路由到 Service B。

2. Service Mesh（如 Istio, Linkerd）

   • 支持权重分流、故障注入、重试策略等。
   • 示例：将 10% 流量分发给新版本（Canary 发布）。

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四、流量分发关键依赖

Service 的分发有效性依赖于以下机制：

机制	作用
EndpointSlice API	动态跟踪后端 Pod IP 和端口变化（Service 通过 Selector 关联 Pod）。
kube-proxy 监听	实时更新节点上的 iptables/IPVS 规则，确保流量转发到最新健康的 Pod。
Readiness Probe	标记 Pod 是否就绪，未就绪的 Pod 会被移出负载均衡池。

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五、配置示例及验证

1. 查看后端 Pod 分布

   # 查看 Service 关联的 Endpoints
   kubectl describe svc/my-service
   

   
   输出示例：Endpoints 列表显示当前接收流量的 Pod IP

2. 测试流量分发
   连续发起请求观察 Pod 响应：

   for i in {1..10}; do curl http://<SERVICE_IP>; done
   

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总结：Service 分发策略全景

特性	支持能力
基础策略	轮询（Round Robin）或随机（Random）
会话保持	基于 ClientIP（所有模式）或 IPVS 的源地址哈希（sh）
高级调度	需通过 IPVS 模式配置（如 lc/wrr）或使用 Ingress/Service Mesh
健康检查	依赖 Readiness Probe 自动剔除不健康 Pod
动态更新	通过 EndpointSlice 实时更新后端 Pod 列表

生产建议：

• 多数场景默认策略即可满足需求。
• 需要会话保持时启用 sessionAffinity: ClientIP。
• 高性能场景（如 10k+ 连接）启用 IPVS 模式并选择合适的调度算法。
• 复杂路由需求使用 Ingress 或 Service Mesh。