--- title: 使用拓扑键实现拓扑感知的流量路由 content_type: concept weight: 10 --- {{< feature-state for_k8s_version="v1.21" state="deprecated" >}} {{< note >}} 此功能特性,尤其是 Alpha 阶段的 `topologyKeys` API,在 Kubernetes v1.21 版本中已被废弃。Kubernetes v1.21 版本中引入的 [拓扑感知的提示](/zh-cn/docs/concepts/services-networking/topology-aware-hints/), 提供类似的功能。 {{}} 服务拓扑(Service Topology)可以让一个服务基于集群的 Node 拓扑进行流量路由。 例如,一个服务可以指定流量是被优先路由到一个和客户端在同一个 Node 或者在同一可用区域的端点。 ## 拓扑感知的流量路由 默认情况下,发往 `ClusterIP` 或者 `NodePort` 服务的流量可能会被路由到 服务的任一后端的地址。Kubernetes 1.7 允许将“外部”流量路由到接收到流量的 节点上的 Pod。对于 `ClusterIP` 服务,无法完成同节点优先的路由,你也无法 配置集群优选路由到同一可用区中的端点。 通过在 Service 上配置 `topologyKeys`,你可以基于来源节点和目标节点的 标签来定义流量路由策略。 通过对源和目的之间的标签匹配,作为集群操作者的你可以根据节点间彼此“较近”和“较远” 来定义节点集合。你可以基于符合自身需求的任何度量值来定义标签。 例如,在公有云上,你可能更偏向于把流量控制在同一区内,因为区间流量是有费用成本的, 而区内流量则没有。 其它常见需求还包括把流量路由到由 `DaemonSet` 管理的本地 Pod 上,或者 把将流量转发到连接在同一机架交换机的节点上,以获得低延时。 ## 使用服务拓扑 {#using-service-topology} 如果集群启用了 `ServiceTopology` [特性门控](/zh-cn/docs/reference/command-line-tools-reference/feature-gates/), 你就可以在 Service 规约中设定 `topologyKeys` 字段,从而控制其流量路由。 此字段是 `Node` 标签的优先顺序字段,将用于在访问这个 `Service` 时对端点进行排序。 流量会被定向到第一个标签值和源 `Node` 标签值相匹配的 `Node`。 如果这个 `Service` 没有匹配的后端 `Node`,那么第二个标签会被使用做匹配, 以此类推,直到没有标签。 如果没有匹配到,流量会被拒绝,就如同这个 `Service` 根本没有后端。 换言之,系统根据可用后端的第一个拓扑键来选择端点。 如果这个字段被配置了而没有后端可以匹配客户端拓扑,那么这个 `Service` 对那个客户端是没有后端的,链接应该是失败的。 这个字段配置为 `"*"` 意味着任意拓扑。 这个通配符值如果使用了,那么只有作为配置值列表中的最后一个才有用。 如果 `topologyKeys` 没有指定或者为空,就没有启用这个拓扑约束。 一个集群中,其 `Node` 的标签被打为其主机名,区域名和地区名。 那么就可以设置 `Service` 的 `topologyKeys` 的值,像下面的做法一样定向流量了。 * 只定向到同一个 `Node` 上的端点,`Node` 上没有端点存在时就失败: 配置 `["kubernetes.io/hostname"]`。 * 偏向定向到同一个 `Node` 上的端点,回退同一区域的端点上,然后是同一地区, 其它情况下就失败:配置 `["kubernetes.io/hostname", "topology.kubernetes.io/zone", "topology.kubernetes.io/region"]`。 这或许很有用,例如,数据局部性很重要的情况下。 * 偏向于同一区域,但如果此区域中没有可用的终结点,则回退到任何可用的终结点: 配置 `["topology.kubernetes.io/zone", "*"]`。 ## 约束条件 {#constraints} * 服务拓扑和 `externalTrafficPolicy=Local` 是不兼容的,所以 `Service` 不能同时使用这两种特性。 但是在同一个集群的不同 `Service` 上是可以分别使用这两种特性的,只要不在同一个 `Service` 上就可以。 * 有效的拓扑键目前只有:`kubernetes.io/hostname`、`topology.kubernetes.io/zone` 和 `topology.kubernetes.io/region`,但是未来会推广到其它的 `Node` 标签。 * 拓扑键必须是有效的标签,并且最多指定16个。 * 通配符:`"*"`,如果要用,则必须是拓扑键值的最后一个值。 ## 示例 以下是使用服务拓扑功能的常见示例。 ### 仅节点本地端点 仅路由到节点本地端点的一种服务。如果节点上不存在端点,流量则被丢弃: ```yaml apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: my-service spec: selector: app: my-app ports: - protocol: TCP port: 80 targetPort: 9376 topologyKeys: - "kubernetes.io/hostname" ``` ### 首选节点本地端点 首选节点本地端点,如果节点本地端点不存在,则回退到集群范围端点的一种服务: ```yaml apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: my-service spec: selector: app: my-app ports: - protocol: TCP port: 80 targetPort: 9376 topologyKeys: - "kubernetes.io/hostname" - "*" ``` ### 仅地域或区域端点 首选地域端点而不是区域端点的一种服务。 如果以上两种范围内均不存在端点, 流量则被丢弃。 ```yaml apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: my-service spec: selector: app: my-app ports: - protocol: TCP port: 80 targetPort: 9376 topologyKeys: - "topology.kubernetes.io/zone" - "topology.kubernetes.io/region" ``` ### 优先选择节点本地端点、地域端点,然后是区域端点 优先选择节点本地端点,地域端点,然后是区域端点,最后才是集群范围端点的 一种服务。 ```yaml apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: my-service spec: selector: app: my-app ports: - protocol: TCP port: 80 targetPort: 9376 topologyKeys: - "kubernetes.io/hostname" - "topology.kubernetes.io/zone" - "topology.kubernetes.io/region" - "*" ``` ## {{% heading "whatsnext" %}} * 阅读关于[启用服务拓扑](/zh-cn/docs/tasks/administer-cluster/enabling-service-topology/) * 阅读[用服务连接应用程序](/zh-cn/docs/concepts/services-networking/connect-applications-service/)