k8s-service

1. 简介

kubernets service 是将运行一组pods上的应用程序公开为网络服务的抽象方法。

有了 kubernets service，你就无需修改应用程序即可使用服务发现机制，kubernets 为 pods 提供自己的ip地址，并为一组pod提供相同的DNS名，并且可以在它们之间进行负载均衡。

2. 为什么要用services

创建和销毁 kubernets pod 以匹配集群状态。pod 是非永久性资源。如果你使用 Deployment 来运行你的应用程序，则它可以动态创建和销毁 Pod。

每个 Pod 都有自己的 IP 地址，但是在 Deployment 中，在同一时刻运行的 Pod 集合可能与稍后运行该应用程序的 Pod 集合不同。

这导致了一个问题：如果一组 Pod（称为“后端”）为集群内的其他 Pod（称为“前端”）提供功能，那么前端如何找出并跟踪要连接的 IP 地址，以便前端可以使用提供工作负载的后端部分？

3. quick start

3.1 创建svc

资源模板 svc-deploy-nginx.yaml信息如下：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: nginx-deploy-test
  name: nginx-test-1
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-test
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-test
    spec:
      containers:
      - image: nginx:latest
        name: nginx
        imagePullPolicy: IfNotPresent

---

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  selector:
    # must be match pod template .spec.template.labels
    app: nginx-test
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 8000
      targetPort: 80

创建一个deploy，和一个 svc

注意 svc selector 对应的是 deploy 的 .spec.template.labels

创建资源

$ kubectl create -f svc-deploy-nginx.yaml

3.2 查看svc

使用资源文件查看

$ kubectl get  -f svc-deploy-nginx.yaml -o wide
# 输出内容如下
# deploy 信息
NAME                           READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE   CONTAINERS   IMAGES         SELECTOR
deployment.apps/nginx-test-1   3/3     3            3           42m   nginx        nginx:latest   app=nginx-test
# svc 信息
NAME                 TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE   SELECTOR
service/my-service   ClusterIP   10.96.112.5           8000/TCP   42m   app=nginx-test

使用命令查看

查看svc 信息

$ kubectl get svc/my-service -owide
NAME         TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE   SELECTOR
my-service   ClusterIP   10.96.112.5           8000/TCP   45m   app=nginx-test

查看endpoints信息

可以看到成功的绑定了三个pod endpoint

$ kubectl get ep/my-service
NAME         ENDPOINTS                                               AGE
my-service   10.100.132.133:80,10.100.132.139:80,10.100.132.140:80   46m

查看svc 详细信息

$ kubectl describe svc/my-service
Name:              my-service
Namespace:         default
Labels:            
Annotations:       
Selector:          app=nginx-test
Type:              ClusterIP
IP:                10.96.112.5
Port:                8000/TCP
TargetPort:        80/TCP
Endpoints:         10.100.132.133:80,10.100.132.139:80,10.100.132.140:80
Session Affinity:  None
Events:

3.3 访问svc。
集群外部的资源无法访问`ClusterIp`类型的svc。

4.2 NodePort

node（节点）port（端口），顾名思义 NodePort类型的svc是通过在集群的宿主机上开放访问的端口，并通过 <节点 IP>:<节点端口>（集群任意节点ip:nodeport 都可以访问）来实现从集群外部访问其svc的。

nodePort 的原理在于在 node 上开了一个端口，将向该端口的流量导入到 kube-proxy，然后由 kube-proxy 进一步到给对应的 pod。（能够将内部服务暴露给外部的一种方式)

创建资源

一个deploy 和一个 nodeport svc，且指定了node 端口为30007（如果不指定，k8s会默认分配一个）

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: nginx-deploy-test
  name: nginx-test-2
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-test-02
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-test-02
    spec:
      containers:
      - image: nginx:latest
        name: nginx
        imagePullPolicy: IfNotPresent

---

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service-2
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: nginx-test-02
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 8000
      targetPort: 80
      # 可选字段
      # 默认情况下，为了方便起见，Kubernetes 会从范围内分配一个端口号（默认：30000-32767）
      nodePort: 30007

访问svc

4.3 LoadBalancer

使用云提供商的负载均衡器向外部暴露服务。外部负载均衡器可以将流量路由到自动创建的 NodePort 服务和 ClusterIP 服务上。

4.4 ExternalName类型的服务，查找其 CNAME 记录
对所有其他类型的服务，查找与 Service 名称相同的任何 `Endpoints` 的记录

关于Headless Services 在博文中有详细的记录，感兴趣的可以访问了解下。

5. externalIPs

Service 的 externalIPs（spec.externalIPs）可以设置一组外部的 IP 地址，并且将流量导入到集群内部。

如图：

启动一个springboot项目并初始化一个接口，访问后返回 Hello World~

在本机上访问：

接下来我们就使用externalIPs 将 192.168.0.101流量导入到集群内部

目标：集群pod中访问192.168.0.101:8080时不是访问此时的这个springboot项目，而是访问集群内的externalIPs svc

首先到集群master节点访问一下springboot项目

访问成功
```
$ curl 192.168.0.101:8080
Hello World~
```

创建externalIPs svc，和想导入到集群的目标pod

本实例主要是为了展示流量的切换，但其实spec.externalIPs 可以指定符合ip 规则的任意地址（即使设置的ip不可达），k8s都会帮你在访问设置地址的服务时，将流量导入到spec.selector的服务中去

实际上就是如果你把spec.externalIPs地址设置成123.123.123.123，当你在服务中访问123.123.123.123时，其实访问的是spec.selector指定的服务

其实更像是给spec.selector到服务指定了一个 ipv4 的别名

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx
  labels:
    app: nginx
spec:
  ports:
  - port: 8080
    targetPort: 80
    name: web
  externalIPs:
  - "192.168.0.101"
  # 将 192.168.0.101 流量导入到 下面的Deployment中
  selector:
    app: nginx
    
---

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: web
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web

服务信息如下：

$ kubectl get deploy -owide
NAME   READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE     CONTAINERS   IMAGES   SELECTOR
web    2/2     2            2           3h25m   nginx        nginx    app=nginx

$ kubectl get svc/nginx -owide
NAME         TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP     PORT(S)    AGE    SELECTOR
nginx        ClusterIP   10.96.41.170   192.168.0.101   8080/TCP   4m     app=nginx

创建一个pod 并进入pod ，在pod中访问192.168.0.101:8080查看访问的是外部的springboot项目还是集群内的deploy/web

很显然：k8s成功的将流量导入到了集群内部

如果在集群节点上访问192.168.0.101:8080，是不能将结果导入到deploy上的，只有在集群服务内部访问才有效
此时我们将svc/nginx 删除掉，看下访问的结果

符合预期

6. 管理外部的服务

场景：如果我们的中间件或者数据库服务不是在k8s集群内的，而是在其他的服务器上，但是我们还是想通过访问svc的方式去访问这些外部的服务，我们应该怎么做呢？

声明一个没有选择符的svc
创建一个同名（和第一步中的svc name 相同）的 endpoints 服务去管理这些外部的服务地址

实例：

实例通过创建svc 和 endpoints，实现访问svc-name，svc 将流量导出到外部的springboot（项目信息如5.0中提到的）项目中

创建服务

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 8080

---

apiVersion: v1
kind: Endpoints
metadata:
  # must be match svc-name
  name: my-service
subsets:
  - addresses:
      # 指向外部的springboot 服务
      - ip: 192.168.0.101
    ports:
      - port: 8080

访问测试

7. 选择自己的 IP 地址

在 Service 创建的请求中，可以通过设置 spec.clusterIP 字段来指定自己的集群 IP 地址。

DevOps MiddleWare k8s

k8s-service

1. 简介

2. 为什么要用services

3. quick start

3.1 创建svc

3.2 查看svc

3.3 访问svc。
集群外部的资源无法访问`ClusterIp`类型的svc。

4.2 NodePort

4.3 LoadBalancer

4.4 ExternalName类型的服务，查找其 CNAME 记录
对所有其他类型的服务，查找与 Service 名称相同的任何 `Endpoints` 的记录

关于Headless Services 在博文中有详细的记录，感兴趣的可以访问了解下。

5. externalIPs

6. 管理外部的服务

7. 选择自己的 IP 地址

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1. 简介

2. 为什么要用services

3. quick start

3.1 创建svc

3.2 查看svc

3.3 访问svc。 集群外部的资源无法访问ClusterIp类型的svc。

4.2 NodePort

4.3 LoadBalancer

4.4 ExternalName类型的服务，查找其 CNAME 记录 对所有其他类型的服务，查找与 Service 名称相同的任何 Endpoints 的记录 关于Headless Services 在博文中 有详细的记录，感兴趣的可以访问了解下。

5. externalIPs

6. 管理外部的服务

7. 选择自己的 IP 地址

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3.3 访问svc。
集群外部的资源无法访问`ClusterIp`类型的svc。

4.4 ExternalName类型的服务，查找其 CNAME 记录
对所有其他类型的服务，查找与 Service 名称相同的任何 `Endpoints` 的记录

关于Headless Services 在博文中有详细的记录，感兴趣的可以访问了解下。