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Kubernetes相关的名词解释kube-proxy插件（3）

news 2025/7/2 2:47:35

什么是kube-proxy？

kube-proxy 是一个网络代理组件，运行在每个节点（Node）上，是 Kubernetes 服务（Service）功能的核心实现之一。它的主要职责是通过维护网络规则，实现集群内服务（Service）的虚拟 IP（VIP）到后端 Pod 的负载均衡和流量转发，确保服务的高可用和可访问性。

Kubernetes 的 Service 是一个抽象层，为一组动态变化的 Pod（通过标签选择器匹配）提供稳定的虚拟 IP（ClusterIP）和 DNS 名称。kube-proxy 负责将发往 Service VIP 的请求转发到实际的后端 Pod。

kube-proxy运行在哪？

kube-proxy 是以 DaemonSet 或静态 Pod 的形式直接运行在 Node 主机上的进程，而不是运行在 Pod 内（尽管它的部署方式可能与 Pod 相关）。

kube-proxy 的运行位置

物理位置：直接部署在每个 Node 主机上（包括 Master 节点，如果未分离角色）。
运行形式：
- DaemonSet（现代集群的默认方式）：
  通过 Kubernetes 的 DaemonSet 资源部署，确保每个 Node 上自动运行一个 kube-proxy Pod（与其他用户 Pod 并列，但属于系统组件）。
- 静态 Pod（传统方式）：
  某些集群（如 kubeadm 早期版本）可能将 kube-proxy 配置为静态 Pod，由节点上的 kubelet 直接管理，其定义文件位于 Node 的 /etc/kubernetes/manifests/ 目录下。

为什么不在普通 Pod 中运行？

网络权限需求：
kube-proxy 需要直接操作宿主机的网络栈（如修改 iptables/ipvs 规则），普通 Pod 默认无法访问宿主机网络命名空间。
关键性组件：
作为集群网络的核心组件，kube-proxy 必须独立于用户 Pod 的生命周期，即使容器运行时（如 Docker）故障，它仍需保持运行。

kube-proxy是Kubernetes 默认安装组件吗？

kube-proxy 是 Kubernetes 默认安装的核心组件之一，在标准的集群部署（如使用 kubeadm、kOps、RKE 等工具）中会自动安装并运行。

如何检查检查 kube-proxy 是否运行？

部署完成后，可以通过以下命令检查 kube-proxy 是否运行：

kubectl get pods -n kube-system -l k8s-app=kube-proxy

正常情况下会看到每个工作节点上运行一个 kube-proxy Pod。

为什么是默认组件？

kube-proxy 是 Kubernetes 服务（Service）功能的核心依赖，没有它会导致以下问题：

Service 不可用：ClusterIP、NodePort、LoadBalancer 类型的 Service 无法实现流量转发。
Pod 间通信缺失：服务发现（通过 DNS 或环境变量）和负载均衡失效。

工作流程是怎么样的？

其工作流程大体如下：

kube-proxy 是 Kubernetes 的默认组件，几乎所有标准集群都会自动安装。
不可随意删除：除非明确有其他组件（如 Cilium）提供等效功能。
关键作用：它是 Service 抽象层的基础，确保集群内网络通信的可靠性和灵活性。

和Nginx的区别是什么？

Kubernetes 的 kube-proxy 和 Nginx 都可以处理网络流量，但它们在设计目标、工作方式和应用场景上有显著区别。

角色和定位

kube-proxy
- 是 Kubernetes 的核心网络组件，负责实现 Service 的负载均衡和网络代理。
- 工作在传输层（TCP/UDP），主要功能是将 Service 的虚拟 IP（ClusterIP）流量转发到后端 Pod。
- 是 Kubernetes Service 机制的一部分，不处理应用层（HTTP/HTTPS）逻辑。
Nginx
- 是一个通用的 应用层（HTTP/HTTPS）反向代理和负载均衡器，也可作为 Web 服务器或 API 网关。
- 支持丰富的应用层功能（如 URL 路由、TLS 终止、请求重写、缓存、限流等）。
- 在 Kubernetes 中通常以 Ingress Controller（如 ingress-nginx）的形式提供更高级的路由能力。

工作层次

组件	工作层级	协议支持
kube-proxy	传输层（L4）	TCP/UDP
Nginx	应用层（L7）	HTTP/HTTPS/WebSocket 等

典型使用场景

kube-proxy
- 为 Kubernetes Service（如 ClusterIP、NodePort）提供内部负载均衡。
- 确保 Pod 之间的通信和外部访问的基本路由。
Nginx
- 作为 Ingress Controller 处理外部 HTTP/HTTPS 流量，实现基于域名或路径的路由。
- 替代 kube-proxy 的 Service 机制（需配合自定义配置，如 nginx-ingress 的 upstream）。
- 提供高级功能：灰度发布、A/B 测试、请求修改等。