kubernetes-Service服务发现
逻辑上的一组Pod，一种可以访问它们的策略 — — 通常称为微服务。这一组Pod能够被Service访问到，通常是通过Label Selector 实现的。
目录
1. Kubernetes Service 定义了这样一种抽象：
1. 查看service简明信息，可以获取service提供服务的ip地址和端口
3. 使用describe命令可以查看service详细信息
1.查看Headless Service的信息，可以看到没有IP地址
2.使用的时候利用DNS功能，通过访问“Headless-svc”或“headless-svc.default”来访问服务
一、Service基本概念
1、Pod的特征
1. Pod等资源的概念
①.Pod有自己独立的IP
②.Pod可以被创建，销毁
③.当扩容时，pod的数量会发生变更（可以扩、缩容）
④.当pod故障时，replicaset会创建新的pod
2.解决pod进行如此多变化时的解决方案
一组pod对应一个服务，通过服务访问后端
2、Service
1. Kubernetes Service 定义了这样一种抽象：
逻辑上的一组Pod，一种可以访问它们的策略 — — 通常称为微服务。
这一组Pod能够被Service访问到，通常是通过Label Selector 实现的
2. Service的实现类型
ClusterIP 提供一个集群内部的虚拟IP地址以供Pod访问（默认模式），只能供内部使用 NodePort 在Node上打开一个端口以供外部访问 LoadBalancer 通过外部的负载均衡器来访问 官网（如何发布服务）： 服务（Service） | Kubernetes
3、Service模型
每个节点都有一个Kube-Proxy服务，负责iptables（路由）；
Endpoint Controller负责映射关系，通过其知道内部IP地址，内部IP映射到服务
最终通过Kube-proxy组件进行工作
4、Endpoint Controller
1.负责生成和维护所有endpoint对象的控制器 2.负责监听service和对应pod的变化 3.监听到service被删除，则删除和该service同名的endpoint对象 4.监听到新的service被创建，
则根据新建service信息获取相关pod列表，然后创建对应endpoint对象
5.监听到service被更新，
则根据更新后的service信息获取相关pod列表，然后更新对应endpoint对象
6.监听到pod事件，则更新对应的service的endpoint对象，将pod IP 记录到endpoint中
endpoint其实就是个列表
5、Kube-proxy iptables
集群内部的Client可以访问服务IP，通过服务IP可以找到集群内部的Pod
6、Kube-proxy IPVS
从k8s的1.8版本开始，kube-proxy引入了IPVS模式，IPVS模式与iptables实现方式类似，但是采用的hash表，因此当service数量达到一定规模时，hash查表的速度优势就会显现出来，从而提高service的服务性能
Service基数 1 5,000 20,000 Rules基数 8 40,000 160,000 增加1条iptables规则 50us 11min 5hour 增加1条ipvs规则 30us 50us 70us
二、服务发现
1、创建后端Deployment
1. 创建一个deployment，特别注意其中的几个选项要和service匹配
- Template 选项必须配置labels，示例中配置参数为“app:httpd”，该配置和service匹配
- Pod的属性中Ports选项指定pod对外提供服务的容器端口，图例中为"containerPort:80"，该端口需要和service匹配
apiVersion: apps/v1 #版本 kind: Deployment metadata: #元数据 name: httpd spec: #描述 replicas: 3 #三副本 selector: #选择器 matchLabels: #匹配标签 app: httpd template: #模板 metadata: #模板元数据 labels: #模板标签 app: httpd spec: #针对template的描述 containers: #容器 - name: httpd image: httpd ports: - containerPort: 80参考文档： Deployments | Kubernetes
2、创建Service
1. 创建一个httpd-service.yaml，在编写时需要注意以下几点：
- spec参数中添加selector字段，指定一组label的键值对，该值在示例中为"app:httpd"，和上一步创建的deployment匹配
- Port参数中，需要指定两个端口
- Ports为该service的端口，客户端访问该服务时使用
- targetPort 为后端pod的端口，需要与之前创建的pod提供服务端口一致
apiVersion: v1 kind: Service #类型为service metadata: name: httpd-svc spec: selector: app: httpd #要和上一个文件标签要对上 ports: - protocol: TCP port: 8080 #对应service端口 targetPort: 80 #对应pod端口参考文档： 服务（Service） | Kubernetes
3、整理文件并创建
$ kubectl apply -f- <<EOF apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: httpd spec: replicas: 3 selector: matchLabels: app: httpd template: metadata: labels: app: httpd spec: containers: - name: httpd image: httpd ports: - containerPort: 80 --- apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: httpd-svc spec: selector: app: httpd ports: - protocol: TCP port: 8080 targetPort: 80 EOF
4、查看Service
1. 查看service简明信息，可以获取service提供服务的ip地址和端口
$ kubectl get deployments.apps httpd
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
httpd 3/3 3 3 76s
$ kubectl get service httpd-svc #查看service，集群类型默认就是Cluster-IP
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
httpd-svc ClusterIP 10.100.160.205 <none> 8080/TCP 107s
$ kubectl get endpoints httpd-svc #查看后端对应IP
NAME ENDPOINTS AGE
httpd-svc 172.16.126.7:80,172.16.194.102:80,172.16.194.103:80 16m
$ kubectl get pod -owide #列出pod所在节点，纯文本格式输出，包含所有附加信息
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
k8s-worker2 <none> <none>
httpd-7cd5646885-9rkwj 1/1 Running 0 32m 172.16.126.7 k8s-worker2 <none> <none>
httpd-7cd5646885-jzd5z 1/1 Running 0 32m 172.16.194.102 k8s-worker1 <none> <none>
httpd-7cd5646885-n6t7s 1/1 Running 0 32m 172.16.194.103 k8s-worker1 <none> <none>2.测试service是否正常提供服务
$ curl 10.100.160.205:8080
<html><body><h1>It works!</h1></body></html>3. 使用describe命令可以查看service详细信息
如：endpoints信息，显示service关联pod的地址和服务端口
$ kubectl describe service httpd-svc Name: httpd-svc Namespace: default Labels: <none> Annotations: <none> Selector: app=httpd Type: ClusterIP IP Family Policy: SingleStack IP Families: IPv4 IP: 10.100.160.205 IPs: 10.100.160.205 Port: <unset> 8080/TCP TargetPort: 80/TCP Endpoints: 172.16.126.7:80,172.16.194.102:80,172.16.194.103:80 Session Affinity: None Events: <none>
5、创建可供外部访问的Service
1.如果需要service可供外部进行访问，可以使用Nodeport的方式
2.编辑Yaml文件时，添加type（类型）参数
3.可以在使用nodeport字段指定对外服务端口，如果不进行指定，系统会自动分配空闲端口
4.访问时通过访问 “节点IP地址:端口” 进行服务使用
$ vim http_service.yml apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: httpd-svc spec: type: NodePort selector: app: httpd ports: - protocol: TCP port: 8080 targetPort: 80 nodePort: 30144 #指明对外节点端口，不指明时随机5.测试
$ kubectl get service httpd-svc #查看类型已经变为NodePort，端口号也改变 NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE httpd-svc NodePort 10.100.160.205 <none> 8080:30144/TCP 18h kiosk@k8s-master:~$ curl k8s-worker1:30144 <html><body><h1>It works!</h1></body></html> kiosk@k8s-master:~$ curl k8s-worker2:30144 <html><body><h1>It works!</h1></body></html>参考文档： 服务（Service） | Kubernetes
三、集群中的DNS
1、CoreDNS
1.CoreDNS是一个轻量级的DNS服务器，通过插件的形式在Kubernetes集群内实现，提供服务发现功能，使得用户除了可以用IP访问服务外，也可用域名来访问服务
2.从1.13版本的Kubernetes开始CoreDNS取代了原有的kubeDNS，成为了kubernetes集群内部的默认DNS组件
$ kubectl get pods -n kube-system | grep dns #查看coredns的pod coredns-74586cf9b6-fcmv6 1/1 Running 13 (27h ago) 25d coredns-74586cf9b6-wfbn4 1/1 Running 13 (27h ago) 25d $ kubectl get pods -o wide -n kube-system | grep dns coredns-74586cf9b6-fcmv6 1/1 Running 13 (27h ago) 25d 172.16.235.232 k8s-master <none> <none> coredns-74586cf9b6-wfbn4 1/1 Running 13 (27h ago) 25d 172.16.235.234 k8s-master <none> <none> $ kubectl get deployments.apps -n kube-system #经过名称反推coredns为deployment创建出来 NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE calico-kube-controllers 1/1 1 1 25d coredns 2/2 2 2 25d metrics-server 1/1 1 1 23d
2、查看服务的完整域名
1.创建一个clientpod，用于查看httpd服务的完整名字
2.在记录总可以看到，服务的IP地址对应的名称是httpd-svc.default.svc.cluster.local
$ kubectl apply -f- <<EOF #创建一个持续运行的Pod apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: clientpod spec: containers: - name: clientpod image: busybox:1.28.3 args: - /bin/sh #指定解释器 - -c - sleep 3h #睡眠时间 EOF3.测试
$ kubectl get service #查看集群IP地址 NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE httpd-svc NodePort 10.100.160.205 <none> 8080:30144/TCP 23h kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 25d #k8s自身的集群 $ nslookup 10.100.160.205 #查询DNS名 ** server can't find 205.160.100.10.in-addr.arpa: NXDOMAIN 无法解析，要在pod当中查，因为coredns是在集群内部 $ kubectl exec -it clientpod -- /bin/sh #进入pod / # nslookup 10.100.160.205 Server: 10.96.0.10 #服务器相关信息 Address 1: 10.96.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local Name: 10.100.160.205 #地址dns对应的是谁 Address 1: 10.100.160.205 httpd-svc.default.svc.cluster.local / # nslookup httpd-svc.default.svc.cluster.local #一样可以解析 Server: 10.96.0.10 Address 1: 10.96.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local Name: httpd-svc.default.svc.cluster.local Address 1: 10.100.160.205 httpd-svc.default.svc.cluster.local / # wget httpd-svc.default.svc.cluster.local:8080 Connecting to httpd-svc.default.svc.cluster.local:8080 (10.100.160.205:8080) index.html 100% |**************************************************| 45 0:00:00 ETA / # cat index.html #验证可以正常工作 <html><body><h1>It works!</h1></body></html>
3、DNS记录
1.服务的DNS记录名称为：
<服务名称>.<namespace>.svc.cluster.local
2.服务后端的deployment中Pod的DNS记录名称为：
<PodIP>.<服务名称>.<namespace>.svc.cluster.local
3.ClientPod访问服务时，可以使用<服务名称>.<namespace>便携抵达服务、甚至在ClientPod与服务在同一namespace时，直接使用<服务名称>进行访问
/ # nslookup 172.16.126.7 #反向解析，查看podIP通过谁来解析 Server: 10.96.0.10 Address 1: 10.96.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local Name: 172.16.126.7 Address 1: 172.16.126.7 172-16-126-7.httpd-svc.default.svc.cluster.local
四、Headless Service（无头服务）
1、Headless Service
1. 有的时候不需要或者不想要负载均衡，以及单独的Service IP，可以通过指定Cluster IP的值为“None” 来创建Headless Service 2. 对这类Service 并不会分配Cluster IP，kube-proxy不会处理他们，并且平台也不会为他们进行负载均衡和路由 3. 对定义了selector的Headless Service，意味着后端有一些提供业务的Pod，Endpoint控制器在API中创建了Endpoint记录，当通过域名访问服务时，流量会被直接转发到对应的Pod上
2、创建Headless Service
1. 创建一个简单的deployment和Headless Service。（区别多了一条clusterIP:None参数）
$ kubectl apply -f- <<EOF apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: httpd spec: replicas: 3 selector: matchLabels: app: httpd template: metadata: labels: app: httpd spec: containers: - name: httpd image: httpd ports: - containerPort: 80 --- apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: headless-svc spec: selector: app: httpd ports: - protocol: TCP port: 80 targetPort: 80 clusterIP: None EOF
3、使用Headless Service
1.查看Headless Service的信息，可以看到没有IP地址
$ kubectl get service
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
headless-svc ClusterIP None <none> 80/TCP 9s
...
$ kubectl get endpoints
NAME ENDPOINTS AGE
headless-svc 172.16.126.7:80,172.16.194.102:80,172.16.194.103:80 2m38s
...
2.使用的时候利用DNS功能，通过访问“Headless-svc”或“headless-svc.default”来访问服务
观察看出，域名解析到的IP地址其实是Pod的IP地址
$ kubectl exec -it clientpod -- /bin/sh / # nslookup headless-svc Server: 10.96.0.10 Address 1: 10.96.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local Name: headless-svc #解析出了3个IP Address 1: 172.16.126.7 172-16-126-7.httpd-svc.default.svc.cluster.local Address 2: 172.16.194.102 172-16-194-102.httpd-svc.default.svc.cluster.local Address 3: 172.16.194.103 172-16-194-103.httpd-svc.default.svc.cluster.local '解析到了后端Pod的IP，通过名字访问，访问的就是后端的Pod，只是做了转发功能
魔乐社区（Modelers.cn) 是一个中立、公益的人工智能社区，提供人工智能工具、模型、数据的托管、展示与应用协同服务，为人工智能开发及爱好者搭建开放的学习交流平台。社区通过理事会方式运作，由全产业链共同建设、共同运营、共同享有，推动国产AI生态繁荣发展。
更多推荐
0
0- 0
已为社区贡献2条内容
所有评论(0)