ipvsadm，是一个什么工具？
1. ipvsadm 是什么？
ipvsadm（IP Virtual Server Administration）是 Linux 内核中 IPVS（IP Virtual Server） 模块的管理工具，用于配置和监控内核级的负载均衡规则。它是 Kubernetes 中 kube-proxy 在 IPVS 模式 下的底层实现工具。
主要功能
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管理 IPVS 的虚拟服务（Virtual Service）和真实服务器（Real Server，即后端 Pod）。
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支持多种负载均衡算法（如轮询
rr、加权轮询wrr、最少连接lc等）。 -
查看当前负载均衡规则和连接状态。
常用命令
ipvsadm -Ln # 列出所有 IPVS 规则（数字格式显示） ipvsadm -Ln --stats # 显示统计信息（如连接数、流量） ipvsadm -Ln --rate # 显示速率（如每秒请求数） ipvsadm -E -t <VIP:PORT> -s <ALGORITHM> # 修改调度算法
2. IPVS 模式详解
IPVS（IP Virtual Server）是 Linux 内核内置的 四层（L4）负载均衡器，工作在传输层（TCP/UDP），性能远高于传统的 iptables 模式。
为什么 Kubernetes 使用 IPVS 模式？
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高性能：基于哈希表存储规则，查询效率为 O(1)，适用于大规模集群。
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支持多种调度算法：如轮询（
rr）、加权轮询（wrr）、最少连接（lc）等。 -
更好的可扩展性：在 Service 数量超过 10,000 时，性能仍稳定。
IPVS 模式的核心组件
| 组件 | 说明 |
|---|---|
| Virtual Service | 虚拟服务（VIP），对应 Kubernetes Service 的 ClusterIP:Port。 |
| Real Server | 真实后端（Pod），对应 Endpoints 中的 PodIP:Port。 |
| 调度算法 | 决定流量如何分发给后端 Pod（如 rr、wrr、lc）。 |
IPVS 与 iptables 模式对比
| 特性 | IPVS 模式 | iptables 模式 |
|---|---|---|
| 负载均衡算法 | 支持多种（rr/wrr/lc 等） | 仅支持随机均衡 |
| 规则存储结构 | 哈希表（O(1) 复杂度） | 线性链表（O(n) 复杂度） |
| 大规模集群性能 | 更优（适合 10k+ Service） | 性能下降明显 |
| 依赖内核模块 | ip_vs、ip_vs_rr 等 | iptables、nf_conntrack |
3. Kubernetes 中 IPVS 的工作流程
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Service 创建
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当创建
ClusterIP类型的 Service 时，kube-proxy会：-
在
kube-ipvs0虚拟接口上绑定 Service 的 ClusterIP。 -
通过
ipvsadm添加 IPVS 规则，将 VIP（Service IP）映射到后端 Pod IP。
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流量转发
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当访问
ClusterIP:Port时：-
内核根据 IPVS 规则匹配到目标 Service。
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IPVS 按调度算法选择一个后端 Pod，转发流量。
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示例规则
执行ipvsadm -Ln可能看到如下输出：TCP 10.233.25.255:80 rr-> 10.233.1.2:80 Masq 1 0 0-> 10.233.1.3:80 Masq 1 0 0
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rr：轮询算法。 -
Masq：使用 SNAT（源地址转换）。 -
后端是两个 Pod（
10.233.1.2:80和10.233.1.3:80）。 -
检查 Service 和 Endpoints
kubectl get svc -A | grep 10.233.25.255 # 找到关联的 Service kubectl describe endpoints <service-name> # 检查是否有健康的 Pod
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查看 IPVS 规则
ipvsadm -Ln | grep 10.233.25.255
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如果输出中无目标 Pod（
->开头的行），则说明 Endpoints 缺失。
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4. 常见问题
Q1: 为什么 kube-ipvs0 显示 state DOWN？
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这是正常的，因为
kube-ipvs0是虚拟接口，仅用于绑定 IP，不参与实际网络通信。IPVS 规则由内核直接处理。
Q2: 如何检查 IPVS 是否正常工作？
# 查看规则 ipvsadm -Ln # 检查是否有流量转发 ipvsadm -Ln --stats
Q3: 如何切换 kube-proxy 到 IPVS 模式？
在 kube-proxy 启动参数中添加：
--proxy-mode=ipvs --ipvs-scheduler=rr # 指定调度算法
总结
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ipvsadm是管理 IPVS 负载均衡规则的工具，Kubernetes 通过它实现高性能 Service 转发。 -
IPVS 模式 适用于大规模集群，支持多种调度算法，性能优于 iptables。
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遇到
no destination available时，优先检查 Endpoints 和 Pod 状态。