Alokasi ClusterIP pada servis (Service ClusterIP allocation)

Dalam Kubernetes, Service adalah cara abstrak untuk mengekspos aplikasi yang berjalan pada sekumpulan Pod. Service dapat memiliki alamat IP virtual yang berlaku dalam skala klaster (menggunakan Service dengan type: ClusterIP). Klien dapat terhubung menggunakan alamat IP virtual tersebut, dan Kubernetes kemudian mendistribusikan lalu lintas ke Service tersebut di antara berbagai Pod yang menjadi backend-nya.

Bagaimana ClusterIP pada Service dialokasikan?

Ketika Kubernetes perlu menetapkan alamat IP virtual untuk sebuah Service, penetapan tersebut dapat dilakukan dengan dua cara:

dinamis

Control plane klaster secara otomatis memilih alamat IP yang tersedia dari dalam rentang IP yang telah dikonfigurasi untuk Service dengan type: ClusterIP.

statis

Kamu yang menentukan sendiri alamat IP yang diinginkan, asalkan berada dalam rentang IP yang telah dikonfigurasi untuk Service.

Di seluruh klaster kamu, setiap ClusterIP untuk Service harus unik. Mencoba membuat Service dengan ClusterIP tertentu yang telah dialokasikan sebelumnya akan menghasilkan error.

Mengapa Kamu Perlu Menetapkan Alamat IP Cluster Service?

Kamu terkadang ingin memiliki Service yang berjalan dengan alamat IP yang telah dikenal (well-known IP addresses), sehingga komponen lain dan pengguna dalam klaster dapat menggunakannya.

Contoh terbaiknya adalah Service DNS untuk klaster. Sebagai konvensi lunak, beberapa installer Kubernetes menetapkan alamat IP ke-10 dari rentang IP Service untuk Service DNS. Misalnya, jika kamu mengonfigurasi klaster kamu dengan rentang IP Service 10.96.0.0/16 dan ingin alamat IP Service DNS kamu menjadi 10.96.0.10, kamu harus membuat Service seperti berikut:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    k8s-app: kube-dns
    kubernetes.io/cluster-service: "true"
    kubernetes.io/name: CoreDNS
  name: kube-dns
  namespace: kube-system
spec:
  clusterIP: 10.96.0.10
  ports:
  - name: dns
    port: 53
    protocol: UDP
    targetPort: 53
  - name: dns-tcp
    port: 53
    protocol: TCP
    targetPort: 53
  selector:
    k8s-app: kube-dns
  type: ClusterIP

Namun, seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, alamat IP 10.96.0.10 belum digunakan (reserved). Jika Service lain dibuat sebelum atau pararel dengan alokasi dinamis, ada kemungkinan mereka dapat menggunakan alamat IP ini. Akibatnya, kamu tidak akan dapat membuat Service DNS karena akan gagal dengan error konflik.

Bagaimana Cara Menghindari Konflik Alamat IP ClusterIP pada Service?

Implementasi alokasi dalam Kubernetes untuk menetapkan ClusterIP ke Service mengurangi risiko konflik.

rentang IP ClusterIP dibagi, berdasarkan rumus min(max(16, cidrSize / 16), 256), yang dijelaskan sebagai tidak kurang dari 16 atau lebih dari 256 dengan tahap bertingkat di antara keduanya.

Alokasi IP dinamis menggunakan pita atas secara default, setelah ini habis, akan menggunakan pita bawah. Ini akan memungkinkan pengguna untuk menggunakan alokasi statis pada pita bawah dengan risiko konflik yang rendah.

Contoh

Contoh 1

Contoh ini menggunakan rentang alamat IP: 10.96.0.0/24 (notasi CIDR) untuk alamat IP dari Service.

Ukuran Rentang: 2⁸ - 2 = 254 Offset Pita (band): min(max(16, 256/16), 256) = min(16, 256) = 16 Awal pita statis: 10.96.0.1 Akhir pita statis: 10.96.0.16 Akhir Rentang: 10.96.0.254

Contoh 2

Contoh ini menggunakan rentang alamat IP: 10.96.0.0/20 (notasi CIDR) untuk alamat IP dari Service.

Ukuran Rentang: 2¹² - 2 = 4094
Offset Pita (band): min(max(16, 4096/16), 256) = min(256, 256) = 256
Awal pita statis: 10.96.0.1
Akhir pita statis: 10.96.1.0
Akhir Rentang: 10.96.15.254

Contoh 3

Contoh ini menggunakan rentang alamat IP: 10.96.0.0/16 (notasi CIDR) untuk alamat IP dari Service.

Ukuran Rentang: 2¹⁶ - 2 = 65534
Offset Pita (band): min(max(16, 65536/16), 256) = min(4096, 256) = 256
Awal pita statis: 10.96.0.1
Akhir pita statis: 10.96.1.0
Akhir Rentang: 10.96.255.254

Selanjutnya

• Baca mengenai Service External Traffic Policy
• Baca mengenai Connecting Applications with Services
• Baca mengenai Services