6、网络负载均衡、eBPF 及故障排查工具详解

网络负载均衡、eBPF 及故障排查工具详解

1. gRPC 负载均衡问题与解决思路

gRPC 负载均衡可能会出现客户端一直连接初始的两个副本的情况，这会导致 gRPC 后端之间的负载分布不均。为解决此问题，开发者通常采用以下方法：
- 使用更智能的客户端，例如利用 gRPC 的客户端负载均衡功能。
- 在服务器和/或客户端强制进行定期重新连接。
- 使用服务网格来将问题外部化处理。

2. iptables 与 IPVS 负载均衡

2.1 iptables 的局限性

虽然 iptables 在 Linux 中广泛使用，但当规则数量庞大时，它的性能会下降，并且负载均衡功能有限。例如，在一个 5000 节点的集群中，若有 2000 个服务，每个服务有 10 个 Pod，使用 NodePort 服务会导致每个工作节点至少有 20000 条 iptables 记录，这会使内核负载过重。添加规则的时间也会随着服务和规则数量的增加而显著增长，添加 5000 个服务（40000 条规则）时，添加一条规则需要 11 分钟；添加 20000 个服务（160000 条规则）时，需要 5 小时。此外，访问服务存在延迟，每个数据包都需要遍历 iptables 列表直到匹配成功，添加/删除规则也存在延迟，大规模操作时插入和删除规则是一项密集型操作。

2.2 IPVS 介绍

IP Virtual Server (IPVS) 是一种 Linux 连接（L4）负载均衡器。与 iptables 相比，IPVS 支持多种负载均衡模式，能更有效地分散负载，具体模式如下表所示：
| 名称 | 缩写 | 描述 |
| --