k8s学习笔记-service

k8s学习笔记-service

service概念

在k8s中，pod是应用程序的载体，可以通过pod的ip来访问应用程序，但是pod的ip地址不是固定的，这也就意味着不方便直接采用pod的ip对服务进行访问。

为了解决这个问题，k8s提供了service资源，service会对提供的同一个服务的多个pod进行聚合，并且提供一个统一的入口地址。通过service的入口地址就能访问到后面的pod服务。

service在很多的情况下只是个概念，真正起作用的其实是kube-porxoy服务进程，每个node节点上都运行着一个kube-porxy服务进程，当创建的service的时候会通过api-servicer向etcd写入创建的service的信息，而kube-proxy会基于监听的机制发现这种service的变动，然后它会将最新的service信息抓换成访问的规则。

kube-proxy目前支持三种工作模式：

userspace 模式

userspace模式下，kube-proxy会为每一个Service创建一个监听端口，发向Cluster IP的请求被Iptables规则重定向到kube-proxy监听的端口上，kube-proxy根据LB算法选择一个提供服务的Pod并和其建立链接，以将请求转发到Pod上。 该模式下，kube-proxy充当了一个四层负责均衡器的角色。由于kube-proxy运行在userspace中，在进行转发处理时会增加内核和用户空间之间的数据拷贝，虽然比较稳定，但是效率比较低。

iptables 模式

iptables模式下，kube-proxy为service后端的每个Pod创建对应的iptables规则，直接将发向Cluster IP的请求重定向到一个Pod IP。 该模式下kube-proxy不承担四层负责均衡器的角色，只负责创建iptables规则。该模式的优点是较userspace模式效率更高，但不能提供灵活的LB策略，当后端Pod不可用时也无法进行重试。

ipvs 模式

ipvs模式和iptables类似，kube-proxy监控Pod的变化并创建相应的ipvs规则。ipvs相对iptables转发效率更高。除此以外，ipvs支持更多的LB算法。

配置示例

# 此模式必须安装ipvs内核模块，否则会降级为iptables# 开启ipvs[root@master ~]# kubectl edit cm kube-proxy -n kube-system[root@master ~]# kubectl delete pod -l k8s-app=kube-proxy -n kube-system[root@node1 ~]# ipvsadm -LnIP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConnTCP 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

service类型

配置清单

kind: Service # 资源类型apiVersion: v1 # 资源版本metadata: # 元数据 name: service # 资源名称 namespace: dev # 命名空间spec: # 描述 selector: # 标签选择器，用于确定当前service代理哪些pod app: nginx type: # Service类型，指定service的访问方式 clusterIP: # 虚拟服务的ip地址 sessionAffinity: # session亲和性，支持ClientIP、None两个选项 ports: # 端口信息 - protocol: TCP port: 3017 # service端口 targetPort: 5003 # pod端口 nodePort: 31122 # 主机端口

ClusterIP：默认值，它是Kubernetes系统自动分配的虚拟IP，只能在集群内部访问NodePort：将Service通过指定的Node上的端口暴露给外部，通过此方法，就可以在集群外部访问服务LoadBalancer：使用外接负载均衡器完成到服务的负载分发，注意此模式需要外部云环境支持ExternalName： 把集群外部的服务引入集群内部，直接使用

service的使用

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/v1kind: Deployment metadata: name: pc-deployment namespace: yuankespec: 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@master ~]# kubectl create -f deployment.yamldeployment.apps/pc-deployment created# 查看pod详情[root@master ~]# kubectl get pods -n dev -o wide --show-labelsNAME READY STATUS IP NODE LABELSpc-deployment-66cb59b984-8p84h 1/1 Running 10.244.1.40 node1 app=nginx-podpc-deployment-66cb59b984-vx8vx 1/1 Running 10.244.2.33 node2 app=nginx-podpc-deployment-66cb59b984-wnncx 1/1 Running 10.244.1.39 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 "10.244.1.40" > /usr/share/nginx/html/index.html#修改完毕之后，访问测试[root@master ~]# curl 10.244.1.4010.244.1.40[root@master ~]# curl 10.244.2.3310.244.2.33[root@master ~]# curl 10.244.1.3910.244.1.39

cluster类型的service

创建service-clusterip.yaml文件

apiVersion: v1kind: Servicemetadata: name: service-clusterip namespace: devspec: selector: app: nginx-pod clusterIP: # 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@master ~]# kubectl create -f service-clusterip.yamlservice/service-clusterip created# 查看service[root@master ~]# kubectl get svc -n dev -o wideNAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE SELECTORservice-clusterip ClusterIP 10.97.97.97 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@master ~]# kubectl describe svc service-clusterip -n devName: service-clusteripNamespace: devLabels: Annotations: Selector: app=nginx-podType: ClusterIPIP: 10.97.97.97Port: 80/TCPTargetPort: 80/TCPEndpoints: 10.244.1.39:80,10.244.1.40:80,10.244.2.33:80Session Affinity: NoneEvents: # 访问10.97.97.97:80观察效果[root@master ~]# curl 10.97.97.97:8010.244.2.33

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

# 循环访问测试[root@master ~]# while true;do curl 10.97.97.97:80; sleep 5; done;10.244.1.4010.244.1.3910.244.2.3310.244.1.4010.244.1.3910.244.2.33# 修改分发策略----sessionAffinity:ClientIP# 循环访问测试[root@master ~]# while true;do curl 10.97.97.97; sleep 5; done;10.244.2.3310.244.2.3310.244.2.33 # 删除service[root@master ~]# kubectl delete -f service-clusterip.yamlservice "service-clusterip" deleted

HeadLiness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HeadLiness 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-headliness.yaml

apiVersion: v1kind: Servicemetadata: name: service-headliness namespace: devspec: selector: app: nginx-pod clusterIP: None # 将clusterIP设置为None，即可创建headliness Service type: ClusterIP ports: - port: 80 targetPort: 80

# 创建service[root@master ~]# kubectl create -f service-headliness.yamlservice/service-headliness created# 获取service， 发现CLUSTER-IP未分配[root@master ~]# kubectl get svc service-headliness -n dev -o wideNAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE SELECTORservice-headliness ClusterIP None 80/TCP 11s app=nginx-pod# 查看service详情[root@master ~]# kubectl describe svc service-headliness -n devName: service-headlinessNamespace: devLabels: Annotations: Selector: app=nginx-podType: ClusterIPIP: NonePort: 80/TCPTargetPort: 80/TCPEndpoints: 10.244.1.39:80,10.244.1.40:80,10.244.2.33:80Session Affinity: NoneEvents: # 查看域名的解析情况[root@master ~]# kubectl exec -it pc-deployment-66cb59b984-8p84h -n dev /bin/sh/ # cat /etc/resolv.confnameserver 10.96.0.10search dev.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local[root@master ~]# dig @10.96.0.10 service-headliness.dev.svc.cluster.localservice-headliness.dev.svc.cluster.local. 30 IN A 10.244.1.40service-headliness.dev.svc.cluster.local. 30 IN A 10.244.1.39service-headliness.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暴漏给集群外部使用，那么要使用到另外一个类型service,NodePort

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: v1kind: Servicemetadata: name: service-nodeport namespace: devspec: 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@master ~]# kubectl create -f service-nodeport.yamlservice/service-nodeport created# 查看service[root@master ~]# kubectl get svc -n dev -o wideNAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) SELECTORservice-nodeport NodePort 10.105.64.191 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。

apiVersion: v1kind: Servicemetadata: name: service-externalname namespace: devspec: type: ExternalName # service类型 externalName: baidu.com #改成ip地址也可以

# 创建service[root@master ~]# kubectl create -f service-externalname.yamlservice/service-externalname created# 域名解析[root@master ~]# dig @10.96.0.10 service-externalname.yuanke.svc.cluster.localservice-externalname.dev.svc.cluster.local. 30 IN CNAME baidu.com.

版权声明：本文内容由网络用户投稿，版权归原作者所有，本站不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如果您发现本站中有涉嫌抄袭或描述失实的内容，请联系我们jiasou666@gmail.com 处理，核实后本网站将在24小时内删除侵权内容。