从一次apisix限流故障窥探kube-proxy原理

一、背景

笔者在项目上用apisix网关limit-count插件对接口限流时,发现在k8s环境下,用nodeport 请求接口,无法按客户端IP进行限流。

实验环境如下:

复制代码
k8s版本  1.19.3
apisix版本  3.2.2

路由配置了limit-count插件

json 复制代码
"limit-count":{"count":3,"time_window":60,"policy":"local"}

期望:

每个客户端均可以在1分钟的限流窗口内访问三次。

现状:

在某客户端请求三次后被限流,在此限流期之中,其他客户端也均被限流。

二、原因分析

先说结论,k8s nodeport的external-traffic-policy属性可以设置成 Cluster 或者 Local。

Cluster:当设置为 Cluster 时,。kube-proxy会做SNAT改写,此时客户端源ip会被改写为节点的ip。

Local:当设置为 Local 时,kube-proxy会保留源IP。

k8s nodeport service 默认是采用Cluster,客户端源ip会被改写为节点的ip。而apisix需要通过对源客户端ip进行计数(感兴趣可以读读源码),从而引发了限流计数异常。现在我们将external-traffic-policy设置成Local以保留客户端源IP。但是又遇见一个问题,设置成 Local 后,只能通过apisix所在地的宿主机nodeport访问,所以我们深入一下原因。

三、探究一下

在此之前,需要先了解一下kube-proxy的基本代理。以下是k8s各个版本的代理机制实现。

k8s版本 代理机制
version<=1.0 userspace mode
1.0<version<=1.8 userspace mode ,iptables
version>1.8 iptables,ipvs

让我们实际探究一下。external-traffic-policy设置成local后,kube-proxy做了什么?

笔者当前环境1.19版本,所以默认采用的是ipvs的代理模式

  • 当external-traffic-policy设置成cluster时,用 ipvsadm -L -n查看ipvs规则,会发现集群各个节点的ipvs规则,都配置了当前节点的30842端口都转向了apisix的地址100.116.59.53:9080,如下图:

节点10.240.11.209的ipvs规则

节点10.240.11.131的ipvs规则

  • 当external-traffic-policy设置成local后,再查看ipvs规则,会发现只有apisix pod所在的宿主机的ipvs规则保持不变。其他节点ipvs规则都不再将30842端口流量转发到apisix上,如下图

*节点10.240.11.209的ipvs规则(apisix所在的宿主机)

节点10.240.11.131的ipvs规则

由此可以得出一个初步结论:

当external-traffic-policy设置成local时,不允许跨节点转发,kube-proxy通过感知service变化,更新了各个节点的ipvs规则,只有pod所在宿主机ipvs规则能接收nodeport访问。

具体地,kube-proxy通过netlink接口与内核中的IPVS子系统通信,以便动态地创建、更新或删除IPVS规则,从而控制Kubernetes集群中的服务流量路由,netlink是Linux内核与用户空间进程之间进行通信的一种机制,它允许内核与用户空间之间传递消息,netlink直接工作在内核态,所以在性能上比 iptables 更优。

四、最终的解决方案

1)external-traffic-policy设置成local

2)给apisix设置对外提供访问的nodeport节点的亲和性

相关推荐
论文复现现场1 小时前
ComfyUI部署MiniMax H3:8G本地卡、RTX 4090和RTX 5090怎么选?
人工智能·云计算·音视频·gpu算力
Johny_Zhao2 小时前
网络安全等级保护测评实施方案
linux·网络·人工智能·网络安全·信息安全·云计算·等保测评·系统运维·itsm
腾讯云大数据7 小时前
腾讯云AI Native数据平台功能发布合集【8月】
大数据·人工智能·云计算·腾讯云
ZStack开发者社区9 小时前
虚拟化观察 第 001 期:ZSvirt 核心 IaaS 引擎开源,VMware Explore 2026 开幕,Proxmox VE 8 正式 EOL
架构·开源·云计算·vmware·云基础设施·proxmox
陈皮糖..12 小时前
基于 Keepalived 的传统 Web 高可用架构的容器化改造与可观测性升级
运维·docker·性能优化·架构·云计算·prometheus
爱吃鱼的喵️13 小时前
云数据库怎么选?主流云厂商横向对比与选型指南
数据库·阿里云·云计算
翼龙云_cloud14 小时前
阿里云国际代理商:2026零基础如何使用轻量应用服务器搭建独立站?
运维·服务器·阿里云·云计算
SDWAN_Cheap15 小时前
MPLS专线在云计算时代的角色:与云专线、SD-WAN的协同
云计算·mpls专线
2501_930472442 天前
05_数据库迁移腾讯云_DTS评估与预检回滚清单
数据库·云计算·腾讯云
liyuanchao_blog2 天前
OVN/OVS场景下虚拟机新网卡通过 DHCP 获取 IP 地址的完整过程
网络·网络协议·tcp/ip·云计算