K8s集群出口流量多IP健康检查主备故障切换配置方法

原生Kubernetes Service默认采用轮询策略转发流量到后端Endpoints，不支持按优先级优先转发到指定IP的主备切换逻辑，你之前尝试的普通Ingress规则仅支持七层HTTP/HTTPS流量路由，本身不适用于Postgres使用的四层TCP协议场景，因此无法直接配置目标IP实现需求。可根据实际场景选择以下两种落地方案：

方案1：基于Nginx Ingress四层转发实现全局无感知切换 #

不需要额外部署组件，复用现有Nginx Ingress Controller即可实现全局统一的主备流量切换，业务侧不需要修改数据库连接逻辑，仅需调整访问地址：

1. 调整现有Service为无头Service，关闭kube-proxy默认的负载均衡逻辑：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: postgre-service
  namespace: test
spec:
  clusterIP: None
  ports:
  - name: postgre
    port: 5432
    protocol: TCP
    targetPort: 5432

原有Endpoints配置不需要调整，可保留三个IP配置。
2. 修改Nginx Ingress Controller所在命名空间下的tcp-services ConfigMap，添加TCP转发规则，配置主备优先级与主动健康检查：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: tcp-services
  namespace: ingress-nginx # 替换为实际部署Nginx Ingress的命名空间
data:
  5432: |
    upstream postgres_backend {
      server first-ip:5432 max_fails=3 fail_timeout=30s weight=100;
      server second-ip:5432 backup max_fails=3 fail_timeout=30s;
      server third-ip:5432 backup max_fails=3 fail_timeout=30s;
    }
    server {
      listen 5432;
      proxy_pass postgres_backend;
      proxy_connect_timeout 5s;
      proxy_socket_keepalive on;
    }

配置说明：

• 第一个IP设置最高权重，所有流量优先转发到该节点
• 其余两个IP标记为backup备节点，仅当主节点连续3次连接失败、30s内不可用时才会接收流量
• 主节点恢复后，流量会自动切回主节点

3. 调整Nginx Ingress Controller的DaemonSet/Deployment配置与对应Service，添加5432端口的暴露规则，业务侧将数据库访问地址改为Nginx Ingress Controller的Service地址+5432端口即可。

方案2：基于Postgres原生连接串实现客户端侧故障切换 #

如果允许调整业务侧的数据库连接配置，不需要修改任何K8s资源，直接使用Postgres官方支持的多主机连接串格式即可实现优先连接主节点、故障自动切换的逻辑：

postgresql://<数据库账号>:<数据库密码>@first-ip:5432,second-ip:5432,third-ip:5432/<库名>?target_session_attrs=read-write

该配置下，业务驱动会优先尝试连接第一个IP，连接失败时自动按顺序尝试后续IP，target_session_attrs=read-write参数会自动校验连接的数据库是否为主库可写，避免切到只读备库。该方案的缺点是故障切换逻辑由每个业务客户端独立判断，没有全局统一的流量调度。

注意：你当前使用的普通Service+Endpoints配置，默认只会在节点整体下线时才会移除异常IP，数据库进程崩溃、端口不通等场景不会被kube-proxy及时感知，会出现业务连接报错的问题，不适合直接用于数据库主备访问场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mark