在Kubernetes（K8S）中，kube-proxy 是一個關鍵元件，它負責實現 Kubernetes Service 的通訊和負載均衡機制。以下是 kube-proxy 的主要作用和工作原理：
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服務代理和負載均衡：
kube-proxy作為叢集內部的負載均衡器，負責將進入的請求轉發到後端的 Pod。它為每個 Service 提供一個穩定的 IP 地址（Cluster IP），使得 Pod 可以被訪問，即使 Pod 的 IP 地址發生變化。 -
工作模式：
kube-proxy支援多種工作模式，包括userspace、iptables和IPVS。其中userspace模式在 Kubernetes v1.2 後被淘汰，因為它在使用者空間進行代理，效率較低。目前常用的是iptables和IPVS模式：- iptables 模式：
kube-proxy利用 Linux 的 iptables 規則來實現服務的代理和負載均衡。它透過設定 iptables 規則，將發往 Service Cluster IP 的流量轉發到後端 Pod。這種方式效能較高，但當服務數量很大時，iptables 規則會變得非常多，影響效能。 - IPVS 模式：從 Kubernetes 1.8 版本開始引入，
kube-proxy可以使用 IPVS 來實現服務的負載均衡。IPVS 基於核心的 Netfilter，使用 hash 表來處理服務規則，因此在大規模服務場景下，效能更優。
- iptables 模式：
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服務發現：
kube-proxy監聽 API server 中資源物件的變化，如 service、endpoint/endpointslices 和 node 的變化，然後根據這些變化操作代理後端來為服務配置負載均衡。 -
支援的協議：
kube-proxy可以執行簡單的 TCP、UDP 和 SCTP 流轉發，或者在一組後端進行迴圈 TCP、UDP 和 SCTP 轉發。 -
與網路外掛的相容性：
kube-proxy的某些模式可能需要與特定的網路外掛配合使用。例如，某些 CNI 外掛可能需要kube-proxy進行 SNAT 操作，這時可以透過設定--masquerade-all標誌來實現。 -
效能最佳化：在大規模叢集中，
kube-proxy使用IPVS模式可以提供更好的效能，因為它使用增量式更新，並可以保證 service 更新期間連線保持不斷開。 -
節點埠服務：
kube-proxy還支援 NodePort 型別服務，允許從叢集外部透過節點的埠訪問服務。
綜上所述，kube-proxy 是 Kubernetes 網路模型中不可或缺的一部分，它透過各種工作模式為服務提供了高可用和高效能的訪問能力。