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Kubernetes(k8s)的Service资源

1、Service资源,为什么K8s要引入Service资源。

答:运行在docker中的业务,想要被外界访问,我们需要为它做端口映射才能被访问,那么运行在k8s中的容器,为什么不能直接为它做端口映射呢?

  RC(Replication Controller)虽然保证了Pod的高可用,但是我们仅仅只能在k8s的内部访问它,但是在客户端是无法进行访问的,因为Pod的ip地址是私有ip地址,外界是无法进行访问的,而Docker中的容器是通过端口映射可以让容器中的业务被外界所访问,在k8s中,不能直接通过端口映射而被外界所访问。

 

2、K8s中为什么引入了Servvice。

答:Pod容器使用了RC(Replication Controller)来实现了高可用,此时就会出现一些问题,比如一些Pod死掉了,RC(Replication Controller)就会创建一些新的Pod,新的Pod的ip地址就变化了,此时做端口映射就发现一个很严重的问题,Ip地址发生了变化,修改规则很麻烦。在K8s中Node端口映射不可以直接映射到我们的Pod的Ip地址上面,此时K8s引入了Service(可以理解为是VIP的地址ClusterIp),VIP地址段的范围是10.254.0.0/16。

 

3、K8s中三种Ip地址类型。

答:Node ip地址、cluster ip地址、pod ip地址。

查看K8s所有的资源,默认列出所有资源。

 1 [root@k8s-master ~]# kubectl get all
 2 NAME       DESIRED   CURRENT   READY     AGE
 3 rc/myweb   2         2         2         1d
 4 
 5 NAME             CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
 6 svc/kubernetes   10.254.0.1   <none>        443/TCP   9d
 7 
 8 NAME             READY     STATUS    RESTARTS   AGE
 9 po/myweb-8pnn0   1/1       Running   0          1d
10 po/myweb-xkp12   1/1       Running   0          1d
11 [root@k8s-master ~]#  

可以在命令后面根据-o wide参数,查看pod的ip地址。可以的话,多看看k8s权威指南这本书吧,里面介绍的更加详细的。

 1 [root@k8s-master ~]# kubectl get all -o wide
 2 NAME       DESIRED   CURRENT   READY     AGE       CONTAINER(S)   IMAGE(S)                          SELECTOR
 3 rc/myweb   2         2         2         1d        myweb          192.168.110.133:5000/nginx:1.13   app=myweb
 4 
 5 NAME             CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE       SELECTOR
 6 svc/kubernetes   10.254.0.1   <none>        443/TCP   9d        <none>
 7 
 8 NAME             READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
 9 po/myweb-8pnn0   1/1       Running   0          1d        172.16.5.2    k8s-node2
10 po/myweb-xkp12   1/1       Running   0          1d        172.16.38.2   k8s-node3
11 [root@k8s-master ~]# 

 

4、在k8s中创建一个Service。

 1 # 声明api的版本。
 2 apiVersion: v1
 3 # kind代表资源的类型,资源是Service。
 4 kind: Service
 5 # 资源叫什么名字,是在其属性metadata里面的。
 6 metadata:
 7   # 第一个属性name的值是myweb,即Service的名字就叫做myweb。
 8   name: myweb
 9 # spec是详细,详细里面定义了一个容器。
10 spec:
11   # 类型使用的是端口映射的形式,使用端口映射进行访问。
12   type: NodePort
13   ports:
14     # port端口是VIP端口即ClusterIP地址端口。
15     - port: 80
16       # 即宿主机的ip地址端口。映射宿主机的30000端口
17       nodePort: 30000
18       # 负载均衡目标端口80,即Pod的ip地址的端口。
19       targetPort: 80
20   # 选择器。当有多个Pod的时候,需要使用选择器选择为那些Pod做负载均衡。和RC使用的一样,是使用的标签选择器。
21   selector:
22     app: myweb

创建一个svc的目录,Service资源简称是svc,然后创建一个nginx_svc.yaml配置文件。

 1 [root@k8s-master ~]# cd k8s/
 2 [root@k8s-master k8s]# ls
 3 pod  rc
 4 [root@k8s-master k8s]# mkdir svc
 5 [root@k8s-master k8s]# cd svc/
 6 [root@k8s-master svc]# ls
 7 [root@k8s-master svc]# vim nginx_svc.yaml
 8 [root@k8s-master svc]# kubectl create -f nginx_svc.yaml 
 9 service "myweb" created
10 [root@k8s-master svc]# kubectl describe svc myweb 
11 Name:            myweb
12 Namespace:        default
13 Labels:            <none>
14 Selector:        app=myweb
15 Type:            NodePort
16 IP:            10.254.210.104
17 Port:            <unset>    80/TCP
18 NodePort:        <unset>    30000/TCP
19 Endpoints:        172.16.38.2:80,172.16.5.2:80
20 Session Affinity:    None
21 No events.
22 [root@k8s-master svc]# 

可以看到svc的根据选择器myweb选择的Pod已经有两个Pod了,而且使用的的都是他们的80端口,使用宿主机Node的80端口号。

此时,可以使用浏览器进行查看,此时,只要是Node的ip地址加上端口映射就可以进行访问。端口映射是k8s的kube-proxy服务进行端口映射的。

 

5、K8s中Service的服务自动发现。

可以通过命令修改RC(Replication Controller)副本控制器的副本数量,这样可以自动新增Pod的数量。

 1 [root@k8s-master svc]# kubectl get pod -o wide
 2 NAME          READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
 3 myweb-8pnn0   1/1       Running   0          1d        172.16.5.2    k8s-node2
 4 myweb-xkp12   1/1       Running   0          1d        172.16.38.2   k8s-node3
 5 [root@k8s-master svc]# kubectl scale rc myweb --replicas=3
 6 replicationcontroller "myweb" scaled
 7 [root@k8s-master svc]# kubectl get pod -o wide
 8 NAME          READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
 9 myweb-0x8tm   1/1       Running   0          2s        172.16.85.2   k8s-master
10 myweb-8pnn0   1/1       Running   0          1d        172.16.5.2    k8s-node2
11 myweb-xkp12   1/1       Running   0          1d        172.16.38.2   k8s-node3
12 [root@k8s-master svc]# 

此时,查看Service的详情,可以发现新增的Pod可以自动添加到负载均衡。

 1 [root@k8s-master svc]# kubectl describe svc myweb 
 2 Name:            myweb
 3 Namespace:        default
 4 Labels:            <none>
 5 Selector:        app=myweb
 6 Type:            NodePort
 7 IP:            10.254.210.104
 8 Port:            <unset>    80/TCP
 9 NodePort:        <unset>    30000/TCP
10 Endpoints:        172.16.38.2:80,172.16.5.2:80,172.16.85.2:80
11 Session Affinity:    None
12 No events.
13 [root@k8s-master svc]# 

 

6、K8s中Service的负载均衡,在其内部就实现了一个简单的负载均衡。

首先,生成一个首页,然后将首页拷贝到Pod中。

 1 [root@k8s-master svc]# kubectl get pod -o wide
 2 NAME          READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
 3 myweb-0x8tm   1/1       Running   0          7m        172.16.85.2   k8s-master
 4 myweb-8pnn0   1/1       Running   0          1d        172.16.5.2    k8s-node2
 5 myweb-xkp12   1/1       Running   0          1d        172.16.38.2   k8s-node3
 6 [root@k8s-master svc]# echo 'node1' > index.html
 7 [root@k8s-master svc]# cat index.html 
 8 node1
 9 [root@k8s-master svc]# kubectl cp index.html myweb-0x8tm:/usr/share/nginx/html/index.html
10 [root@k8s-master svc]# echo 'node2' > index.html
11 [root@k8s-master svc]# kubectl cp index.html myweb-8pnn0:/usr/share/nginx/html/index.html
12 [root@k8s-master svc]# echo 'node3' > index.html
13 [root@k8s-master svc]# kubectl cp index.html myweb-xkp12:/usr/share/nginx/html/index.html
14 [root@k8s-master svc]# 

查看运行效果,如下所示:

这个负载均衡会保持一段长连接,连续访问可以进行负载均衡访问,也可以使用curl进行访问。

1 [root@k8s-master svc]# curl 192.168.110.133:30000
2 node1
3 [root@k8s-master svc]# curl 192.168.110.134:30000
4 node2
5 [root@k8s-master svc]# curl 192.168.110.135:30000
6 node1
7 [root@k8s-master svc]# curl 192.168.110.133:30000

为什么负载均衡的端口(即Node的端口号)默认的端口访问是30000-32767。此默认值是可以进行修改的。修改nodeport默认范围--service-node-port-range=30000-50000。

1 [root@k8s-master svc]# vim /etc/kubernetes/apiserver

也可以看看api-server的启动文件的配置。

 1 [root@k8s-master svc]# cat /usr/lib/systemd/system/kube-apiserver.service 
 2 [Unit]
 3 Description=Kubernetes API Server
 4 Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
 5 After=network.target
 6 After=etcd.service
 7 
 8 [Service]
 9 EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/config
10 EnvironmentFile=-/etc/kubernetes/apiserver
11 User=kube
12 ExecStart=/usr/bin/kube-apiserver \
13         $KUBE_LOGTOSTDERR \
14         $KUBE_LOG_LEVEL \
15         $KUBE_ETCD_SERVERS \
16         $KUBE_API_ADDRESS \
17         $KUBE_API_PORT \
18         $KUBELET_PORT \
19         $KUBE_ALLOW_PRIV \
20         $KUBE_SERVICE_ADDRESSES \
21         $KUBE_ADMISSION_CONTROL \
22         $KUBE_API_ARGS
23 Restart=on-failure
24 Type=notify
25 LimitNOFILE=65536
26 
27 [Install]
28 WantedBy=multi-user.target
29 [root@k8s-master svc]# 

可以看到api-server启动的时候,后面跟了很多参数。

修改完api-server的参数,需要重启api-server的服务。

1 [root@k8s-master svc]# systemctl restart kube-apiserver.service 
2 [root@k8s-master svc]# 

此时,你可以修改修改nginx_svc.yaml配置文件里面的nodePort参数,我这里就不进行测试了。

也可以看到VIP地址段的范围是10.254.0.0/16,也是在api-server的配置文件修改的,如下所示:

总结,一个服务要想在k8s中运行起来,至少需要一个rc来保证高可用,其次还需要一个service可以被外界所访问。

posted on 2020-06-21 13:17  别先生  阅读(123)  评论(0编辑  收藏