Service LoadBalancer を公開する¶

Juneau の Service LoadBalancer 機能は、Kubernetes の Service type: LoadBalancer に対して外部 VIP を払い出し、その VIP 宛のトラフィックを Pod の backend に届けます。Juneau の LoadBalancer は 送信元 IP を保持 する設計になっており、外部クライアントが backend Pod に到達した時点で、Pod は元のクライアント IP をそのまま観測できます。

このガイドでは、

1. ExternalNetwork と AddressPool を準備する
2. Juneau-managed の LoadBalancer Service を作成する
3. VIP の払い出しと広告状態を確認する
4. backend Pod から見た送信元 IP を確認する

の流れを示します。

前提条件¶

• Juneau の controller / daemon / bgp-speaker が動作しているクラスター
• 上流ルータと BGP セッションが確立しており、Juneau が広告した経路を受け取れること
• kubectl が利用可能なこと
• VIP として割り当てる IP 範囲を払い出せる ExternalNetwork と AddressPool

Service LoadBalancer の初期リリースが対応する範囲は次の通りです。

• IPv4 のみ
• TCP / UDP のみ
• externalTrafficPolicy: Local のみ
• Juneau が管理する Pod backend のみ (host-network Pod は対応していません)

1. ExternalNetwork と AddressPool を準備する¶

VIP は、ExternalNetwork が参照する AddressPool から払い出されます。BGP で広告するため AddressPool の advertiseMode は bgp である必要があります。

apiVersion: juneau.loutres.me/v1alpha1
kind: AddressPool
metadata:
  name: public-v4
spec:
  advertiseMode: bgp
  addresses:
    - 203.0.113.0/24
---
apiVersion: juneau.loutres.me/v1alpha1
kind: ExternalNetwork
metadata:
  name: public
spec:
  type: bgp
  addressPools:
    - public-v4

AddressPool が広告対象として有効になるよう、対応する BGPAdvertisement と BGPPeer を別途設定しておきます。詳細は「BGPを使ってExternalNetworkを構築する」のガイドを参照してください。

2. Juneau-managed の LoadBalancer Service を作成する¶

LoadBalancer Service が Juneau の管理対象になる条件は次の 2 点です。

• spec.type が LoadBalancer
• spec.loadBalancerClass が juneau.loutres.me/load-balancer

加えて、Juneau が VIP を払い出すために以下の annotation が必須です。

externalTrafficPolicy は Local に固定する必要があります。

backend Deployment と Service¶

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx:1.27
          ports:
            - containerPort: 80
              name: http
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx
  annotations:
    juneau.loutres.me/load-balancer-external-network: public
spec:
  type: LoadBalancer
  loadBalancerClass: juneau.loutres.me/load-balancer
  externalTrafficPolicy: Local
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - name: http
      protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: http

特定の VIP を要求したい場合は次のように requested-ip annotation を付与します。要求した IP は ExternalNetwork が参照する AddressPool の範囲内である必要があります。

metadata:
  annotations:
    juneau.loutres.me/load-balancer-external-network: public
    juneau.loutres.me/load-balancer-requested-ip: 203.0.113.10

3. VIP の払い出しと広告状態を確認する¶

Juneau の controller は、Service ごとに ServiceLoadBalancer リソースを自動生成します。VIP の払い出し状況、広告ノード、backend サマリは ServiceLoadBalancer の status から確認できます。

kubectl get serviceloadbalancer nginx -o yaml

代表的なフィールド:

• status.vip — 割り当てられた外部 IP
• status.addressPool — VIP の払い出し元 AddressPool
• status.advertisingNodes — VIP を BGP 広告しているノード一覧 (Local backend を持つノードに限定される)
• status.backendSummary.totalReady — Service 全体で Ready な endpoint 数
• status.backendSummary.localReadyNodes — advertisingNodes の数

Service の .status.loadBalancer.ingress[0].ip にも同じ VIP が反映されるため、kubectl get svc nginx -w で payload を確認できます。

kubectl-juneau プラグインを使うと、これらの情報をまとめて参照できます。

kubectl juneau describe loadbalancer nginx

出力例:

ServiceLoadBalancer  default/nginx  (vip: 203.0.113.10, phase: Ready)
├── parent Service  default/nginx  (type=LoadBalancer, externalTrafficPolicy=Local)
├── ExternalNetwork  public  type=bgp  pools=public-v4
├── AllocatedFrom  AddressPool/public-v4
├── Ports
│   └── TCP/80  ->  80
├── AdvertisingNodes  (2)
│   ├── node-a
│   └── node-c
└── Backends  totalReady=3  localReadyNodes=2

AdvertisingNodes に並ぶノードのみが /32 ルートを上流ルータへ広告し、上流ルータは ECMP で受信トラフィックを分散します。Local backend が居なくなったノードは即座に広告から外れます。

4. backend Pod から見た送信元 IP を確認する¶

Juneau の LoadBalancer は SNAT を行わないため、backend Pod は元のクライアント IP をそのまま観測します。X-Forwarded-For ヘッダなしでも実 IP を取得できます。

クライアント側 (例えば外部のテストルータ) で:

curl http://203.0.113.10/

backend Pod のログには元のクライアント IP がそのまま記録されます。

kubectl logs deploy/nginx

198.51.100.42 - - [...] "GET / HTTP/1.1" 200 615 "-" "curl/8.8.0"

レスポンスは Juneau の dataplane が逆 NAT を行い、クライアントから見ると VIP を送信元とする応答に見えます。

制限事項¶

初期リリースでは以下の機能はサポートしません。

• externalTrafficPolicy: Cluster — Local 専用です
• IPv6 / SCTP
• host-network Pod を backend とする LoadBalancer
• loadBalancerSourceRanges による発信元フィルタ
• healthCheckNodePort

これらは将来のリリースで個別に検討されます。