Kubernetes adalah platform orkestrasi kontainer yang telah menjadi standar industri untuk mengelola aplikasi berbasis kontainer dalam skala besar. Salah satu fitur kunci yang membuat Kubernetes begitu populer adalah kemampuannya dalam menangani load balancing. Load balancing adalah proses mendistribusikan lalu lintas jaringan ke beberapa server atau kontainer untuk memastikan aplikasi tetap responsif dan tidak mengalami kelebihan beban. Dalam konteks Kubernetes, load balancing membantu memastikan ketersediaan, skalabilitas, dan performa aplikasi yang optimal. Artikel ini akan membahas bagaimana Kubernetes melakukan load balancing dan mengapa hal itu penting dalam mengelola aplikasi kontainer.
Apa itu Load Balancing?
Secara umum, load balancing adalah teknik yang digunakan untuk mendistribusikan beban kerja ke beberapa server atau sumber daya komputasi lainnya. Tujuannya adalah untuk menghindari terjadinya kemacetan atau kelebihan beban pada satu titik. Dalam dunia aplikasi berbasis kontainer, load balancing sangat penting karena aplikasi sering berjalan di banyak kontainer yang tersebar di berbagai node dalam sebuah klaster.
Load Balancing di Kubernetes
Kubernetes menyederhanakan proses load balancing dengan menyediakan beberapa cara untuk mendistribusikan lalu lintas ke pod yang menjalankan aplikasi. Terdapat dua bentuk load balancing utama dalam Kubernetes: Internal Load Balancing dan External Load Balancing.
Internal Load Balancing
Internal load balancing terjadi di dalam klaster Kubernetes dan digunakan untuk mendistribusikan lalu lintas antar pod yang berada dalam satu klaster. Kubernetes mengelola ini melalui objek Service.
- Service adalah abstraksi yang mengarah pada satu set pod yang menjalankan aplikasi. Service Kubernetes menyediakan cara yang konsisten untuk mengakses aplikasi, tanpa perlu mengetahui alamat IP atau status pod secara langsung.
- Secara default, Kubernetes menggunakan ClusterIP sebagai tipe Service yang memberikan load balancing otomatis di dalam klaster. Service ini akan menyeimbangkan lalu lintas ke pod-pod yang terhubung secara internal berdasarkan algoritma round-robin.
Sebagai contoh, jika sebuah aplikasi memiliki tiga pod yang menjalankan instance yang sama, Service akan memastikan bahwa permintaan dari aplikasi atau pengguna akan didistribusikan ke ketiga pod tersebut secara merata.
External Load Balancing
Untuk aplikasi yang perlu diakses dari luar klaster Kubernetes, external load balancing digunakan untuk mendistribusikan lalu lintas masuk ke node atau pod yang ada di dalam klaster. Ini dapat dilakukan dengan dua cara:
- LoadBalancer Service: Kubernetes mendukung integrasi dengan penyedia layanan cloud seperti AWS, Google Cloud, atau Azure untuk membuat load balancer eksternal. Ketika menggunakan tipe LoadBalancer pada Service, Kubernetes akan mengonfigurasi load balancer eksternal yang mendistribusikan lalu lintas ke node-node yang ada dalam klaster. Setiap node kemudian akan mem-forward permintaan tersebut ke pod-pod yang relevan.
- Ingress Controller: Untuk aplikasi berbasis HTTP/HTTPS, Kubernetes menyediakan objek Ingress yang bekerja dengan Ingress Controller untuk mengatur lalu lintas HTTP/HTTPS yang masuk ke klaster. Ingress Controller adalah komponen yang mengelola rute lalu lintas berdasarkan aturan yang ditentukan dalam objek Ingress. Ingress menyediakan fungsionalitas load balancing tingkat aplikasi, seperti penyebaran lalu lintas berdasarkan path atau subdomain.
Algoritma Load Balancing di Kubernetes
Kubernetes secara otomatis menggunakan algoritma round-robin untuk mendistribusikan lalu lintas ke pod-pod yang terdaftar dalam Service. Namun, beberapa mekanisme lainnya seperti IP Hashing atau Least Connections dapat diterapkan oleh Ingress Controller atau load balancer eksternal tergantung pada pengaturan dan kebutuhan aplikasi.
Keuntungan Load Balancing di Kubernetes
- Skalabilitas: Dengan load balancing yang efisien, Kubernetes memudahkan penambahan atau pengurangan jumlah pod sesuai dengan beban aplikasi. Ketika traffic meningkat, Kubernetes dapat dengan cepat menambah jumlah pod dan mendistribusikan lalu lintas ke pod baru.
- Ketersediaan Tinggi (High Availability): Dengan menyebarkan beban ke beberapa pod, Kubernetes dapat memastikan bahwa jika satu pod gagal, lalu lintas tetap dapat dialihkan ke pod lain yang masih berfungsi. Ini memastikan aplikasi tetap berjalan meski terjadi kegagalan pada beberapa titik.
- Keandalan: Load balancing dalam Kubernetes juga memungkinkan aplikasi berjalan dengan lebih stabil, karena lalu lintas yang masuk selalu didistribusikan secara merata dan tidak ada satu pod pun yang terbebani secara berlebihan.
- Pengelolaan Lalu Lintas yang Fleksibel: Dengan menggunakan Ingress Controller, pengguna dapat mengonfigurasi routing yang lebih fleksibel, seperti load balancing berdasarkan domain, path, atau parameter lainnya.
Kesimpulan
Load balancing merupakan komponen krusial dalam memastikan aplikasi berbasis Kubernetes tetap tersedia dan dapat diskalakan sesuai dengan kebutuhan. Dengan dukungan dari Service, Ingress, dan integrasi dengan load balancer eksternal, Kubernetes memberikan solusi load balancing yang otomatis dan efisien. Dengan pendekatan ini, pengembang dapat fokus pada pengembangan aplikasi, sementara Kubernetes menangani distribusi beban dan memastikan kinerja aplikasi yang optimal.
