使用NGINX对Kubernetes中的TCP和UDP流量进行负载均衡

NGINX | 2022年6月07日

Amir Rawdat解决方案工程师

[编者按：本文摘自我们的综合电子书《使用F5 NGINX管理Kubernetes流量：实用指南》。立即免费下载。]

除了HTTP流量，NGINX Ingress Controller还可对TCP和UDP流量进行负载均衡，因此可用于管理基于这些协议的各种应用和实用工具的流量，包括：

MySQL、LDAP和MQTT，许多常用应用程序所使用的基于TCP的应用
DNS、syslog和RADIUS，供边缘设备和非事务型应用使用的基于UDP的实用工具

在以下情况下，使用NGINX Ingress Controller进行TCP和UDP负载均衡，也是将网络流量分配到Kubernetes应用的有效解决方案：

使用端到端加密（EE2E），并由应用程序而非NGINX Ingress Controller处理加密和解密
需要为基于TCP或UDP的应用提供高性能负载均衡
您希望在将现有网络（TCP/UDP）负载均衡器迁移到Kubernetes环境时，尽量减少改动

NGINX Ingress Controller提供两种支持TCP/UDP负载均衡的NGINX Ingress资源：

GlobalConfiguration资源通常由集群管理员用于指定可供DevOps团队使用的TCP/UDP端口（listeners）。请注意，每个NGINX Ingress Controller部署只能有一个GlobalConfiguration资源。
TransportServer资源通常由DevOps团队用于为其应用配置TCP/UDP负载均衡。NGINX Ingress Controller仅侦听管理员在GlobalConfiguration资源中实例化的端口。这样可以避免端口冲突，并确保DevOps团队仅通过管理员预先确定为安全的端口向外部公共服务公开应用，从而提供额外一层安全保障。

下图展示了GlobalConfiguration和TransportServer资源的一个示例用例。在gc.yaml中，集群管理员在GlobalConfiguration资源中定义TCP和UDP侦听器。在ts.yaml中，DevOps工程师在TransportServer资源中引用TCP侦听器，将流量路由到MySQL部署。

GlobalConfiguration和TransportServer资源用例的拓扑图

The GlobalConfiguration resource in gc.yaml 中的GlobalConfiguration资源定义了两个侦听器：端口514上的UDP侦听器用于连接syslog服务，端口5353上的TCP侦听器用于连接MySQL服务。

正在加载代码示例…

Lines 6–8 of the TransportServer resource in ts.yaml中的TransportServer资源第6–8行按名称（gc.yaml中定义的TCP侦听器mysql-tcp）引用该侦听器，第9–14行定义了将TCP流量发送到上游mysql-db的路由规则。

正在加载代码示例…

在此示例中，DevOps工程师使用MySQL客户端验证配置是否正常工作。输出中列出了MySQL部署内rawdata_content_schema数据库中的表，表明配置已生效。

$ echo “SHOW TABLES” | mysql –h <external_IP_address> -P <port> -u <user> –p rawdata_content_schema Enter Password: <password>
Tables_in_rawdata_content_schema
authors
posts

UDP流量的TransportServer资源配置方式与此类似。有关完整示例，请参阅GitHub上的NGINX Ingress Controller存储库中的“基本TCP/UDP负载均衡”。高级NGINX用户可以使用stream-snippets ConfigMap键，通过原生NGINX配置扩展TransportServer资源，具体方法请参阅该存储库中的“TCP/UDP负载均衡支持”示例。

有关可在TransportServer资源中配置的功能的更多信息，请参阅NGINX Ingress Controller文档。

本文摘自我们的综合电子书《使用NGINX管理Kubernetes流量：实用指南》。立即免费下载。

立即开始30天免费试用，亲自体验基于NGINX Plus的NGINX Ingress Controller，或联系我们，讨论您的用例。