k8s 学习笔记之 Service——Service 的使用

实验环境准备

在使用 service 之前，首先利用 Deployment 创建出3个 pod，注意要为 pod 设置app=nginx-pod的标签

创建 deployment.yaml，内容如下：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment      
metadata:
  name: pc-deployment
  namespace: dev
spec: 
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-pod
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-pod
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.17.1
        ports:
        - containerPort: 80

[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f deployment.yaml
deployment.apps/pc-deployment created

# 查看 pod 详情
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods -n dev -o wide --show-labels
NAME                             READY   STATUS     IP            NODE     LABELS
pc-deployment-66cb59b984-8p84h   1/1     Running    10.244.1.39   node1    app=nginx-pod
pc-deployment-66cb59b984-vx8vx   1/1     Running    10.244.2.33   node2    app=nginx-pod
pc-deployment-66cb59b984-wnncx   1/1     Running    10.244.1.40   node1    app=nginx-pod

# 为了方便后面的测试，修改下三台 nginx 的 index.html 页面（三台修改的IP地址不一致）
# kubectl exec -it pc-deployment-66cb59b984-8p84h -n dev /bin/sh
# echo "10.244.1.39" > /usr/share/nginx/html/index.html

#修改完毕之后，访问测试
[root@k8s-master01 ~]# curl 10.244.1.93
10.244.1.93
[root@k8s-master01 ~]# curl 10.244.2.108
10.244.2.108
[root@k8s-master01 ~]# curl 10.244.2.109
10.244.2.109

ClusterIP 类型的 Service

创建 service-clusterip.yaml 文件

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: service-clusterip
  namespace: dev
spec:
  selector:
    app: nginx-pod
  clusterIP: 10.97.97.97 # service 的 ip 地址，如果不写，默认会生成一个
  type: ClusterIP
  ports:
  - port: 80  # Service 端口       
    targetPort: 80 # pod 端口

# 创建 service
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f service-clusterip.yaml
service/service-clusterip created

# 查看 service
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get svc -n dev -o wide
NAME                TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE   SELECTOR
service-clusterip   ClusterIP   10.97.97.97   <none>        80/TCP    13s   app=nginx-pod

# 查看 service 的详细信息
# 在这里有一个 Endpoints 列表，里面就是当前 service 可以负载到的服务入口
[root@k8s-master01 ~]# kubectl describe svc service-clusterip -n dev
Name:              service-clusterip
Namespace:         dev
Labels:            <none>
Annotations:       <none>
Selector:          app=nginx-pod
Type:              ClusterIP
IP:                10.97.97.97
Port:              <unset>  80/TCP
TargetPort:        80/TCP
Endpoints:         10.244.1.39:80,10.244.1.40:80,10.244.2.33:80
Session Affinity:  None
Events:            <none>

# 查看 ipvs 的映射规则
[root@k8s-master01 ~]# ipvsadm -Ln
TCP  10.97.97.97:80 rr
  -> 10.244.1.39:80               Masq    1      0          0
  -> 10.244.1.40:80               Masq    1      0          0
  -> 10.244.2.33:80               Masq    1      0          0

# 访问 10.97.97.97:80 观察效果
[root@k8s-master01 ~]# curl 10.97.97.97:80
10.244.2.33

Endpoint

Endpoint 是 kubernetes 中的一个资源对象，存储在 etcd 中，用来记录一个service 对应的所有 pod 的访问地址，它是根据 service 配置文件中 selector 描述产生的。

一个 Service 由一组 Pod 组成，这些 Pod 通过 Endpoints 暴露出来，Endpoints 是实现实际服务的端点集合。换句话说，service 和 pod 之间的联系是通过 endpoints 实现的。

负载分发策略

对 Service 的访问被分发到了后端的 Pod 上去，目前 kubernetes 提供了两种负载分发策略：

如果不定义，默认使用 kube-proxy 的策略，比如随机、轮询
基于客户端地址的会话保持模式，即来自同一个客户端发起的所有请求都会转发到固定的一个 Pod 上

此模式可以使在 spec 中添加sessionAffinity:ClientIP选项

# 查看 ipvs 的映射规则【rr 轮询】
[root@k8s-master01 ~]# ipvsadm -Ln
TCP  10.97.97.97:80 rr
  -> 10.244.1.39:80               Masq    1      0          0
  -> 10.244.1.40:80               Masq    1      0          0
  -> 10.244.2.33:80               Masq    1      0          0

# 循环访问测试
[root@k8s-master01 ~]# while true;do curl 10.97.97.97:80; sleep 5; done;
10.244.1.40
10.244.1.39
10.244.2.33
10.244.1.40
10.244.1.39
10.244.2.33

# 修改分发策略----sessionAffinity:ClientIP

# 查看 ipvs 规则【persistent 代表持久】
[root@k8s-master01 ~]# ipvsadm -Ln
TCP  10.97.97.97:80 rr persistent 10800
  -> 10.244.1.39:80               Masq    1      0          0
  -> 10.244.1.40:80               Masq    1      0          0
  -> 10.244.2.33:80               Masq    1      0          0

# 循环访问测试
[root@k8s-master01 ~]# while true;do curl 10.97.97.97; sleep 5; done;
10.244.2.33
10.244.2.33
10.244.2.33
  
# 删除 service
[root@k8s-master01 ~]# kubectl delete -f service-clusterip.yaml
service "service-clusterip" deleted

Headless 类型的 Service

在某些场景中，开发人员可能不想使用 Service 提供的负载均衡功能，而希望自己来控制负载均衡策略，针对这种情况，kubernetes 提供了 HeadLess Service，这类Service 不会分配 Cluster IP，如果想要访问 service，只能通过 service 的域名进行查询。

创建 service-headless.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: service-headless
  namespace: dev
spec:
  selector:
    app: nginx-pod
  clusterIP: None # 将 clusterIP 设置为 None，即可创建 headless Service
  type: ClusterIP
  ports:
  - port: 80    
    targetPort: 80

# 创建 service
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f service-headless.yaml
service/service-headless created

# 获取 service， 发现 CLUSTER-IP 未分配
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get svc service-headless -n dev -o wide
NAME                 TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE   SELECTOR
service-headless   ClusterIP   None         <none>        80/TCP    11s   app=nginx-pod

# 查看 service 详情
[root@k8s-master01 ~]# kubectl describe svc service-headless  -n dev
Name:              service-headless
Namespace:         dev
Labels:            <none>
Annotations:       <none>
Selector:          app=nginx-pod
Type:              ClusterIP
IP:                None
Port:              <unset>  80/TCP
TargetPort:        80/TCP
Endpoints:         10.244.1.39:80,10.244.1.40:80,10.244.2.33:80
Session Affinity:  None
Events:            <none>

# 查看域名的解析情况
[root@k8s-master01 ~]# kubectl exec -it pc-deployment-66cb59b984-8p84h -n dev /bin/sh
/ # cat /etc/resolv.conf
nameserver 10.96.0.10
search dev.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local

[root@k8s-master01 ~]# dig @10.96.0.10 service-headless.dev.svc.cluster.local
service-headless.dev.svc.cluster.local. 30 IN A 10.244.1.40
service-headless.dev.svc.cluster.local. 30 IN A 10.244.1.39
service-headless.dev.svc.cluster.local. 30 IN A 10.244.2.33

NodePort 类型的 Service

在之前的样例中，创建的 Service 的 ip 地址只有集群内部才可以访问，如果希望将 Service 暴露给集群外部使用，那么就要使用到另外一种类型的 Service，称为 NodePort 类型。NodePort 的工作原理其实就是将 service 的端口映射到 Node 的一个端口上，然后就可以通过NodeIp:NodePort来访问 service 了。

创建 service-nodeport.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: service-nodeport
  namespace: dev
spec:
  selector:
    app: nginx-pod
  type: NodePort # service 类型
  ports:
  - port: 80
    nodePort: 30002 # 指定绑定的 node 的端口(默认的取值范围是：30000-32767), 如果不指定，会默认分配
    targetPort: 80

# 创建 service
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f service-nodeport.yaml
service/service-nodeport created

# 查看 service
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get svc -n dev -o wide
NAME               TYPE       CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)       SELECTOR
service-nodeport   NodePort   10.105.64.191   <none>        80:30002/TCP  app=nginx-pod

# 接下来可以通过电脑主机的浏览器去访问集群中任意一个 nodeip 的 30002 端口，即可访问到 pod

LoadBalancer 类型的 Service

LoadBalancer 和 NodePort 很相似，目的都是向外部暴露一个端口，区别在于 LoadBalancer 会在集群的外部再来做一个负载均衡设备，而这个设备需要外部环境支持的，外部服务发送到这个设备上的请求，会被设备负载之后转发到集群中。

ExternalName 类型的 Service

ExternalName 类型的 Service 用于引入集群外部的服务，它通过externalName属性指定外部一个服务的地址，然后在集群内部访问此 service 就可以访问到外部的服务了。（即不再访问内部集群的 pod，而是访问外部或第三方的服务器或 api 来进行外部服务的引入）

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: service-externalname
  namespace: dev
spec:
  type: ExternalName # service 类型
  externalName: www.baidu.com  #改成 ip 地址也可以

# 创建 service
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f service-externalname.yaml
service/service-externalname created

# 域名解析
[root@k8s-master01 ~]# dig @10.96.0.10 service-externalname.dev.svc.cluster.local
service-externalname.dev.svc.cluster.local. 30 IN CNAME www.baidu.com.
www.baidu.com.          30      IN      CNAME   www.a.shifen.com.
www.a.shifen.com.       30      IN      A       39.156.66.18
www.a.shifen.com.       30      IN      A       39.156.66.14

posted @ 2023-08-05 23:19 三眠阅读(127) 评论(0) 收藏举报

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