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Service 的应用

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ClusterIP

​clusterIP 主要在每个 node 节点使用 ipvs,将发向 clusterIP 对应端口的数据,转发到 kube-proxy 中。然后 kube-proxy 自己内部实现有负载均衡的方法,并可以查询到这个 service 下对应 pod 的地址和端口,进而把数据转发给对应的 pod 的地址和端口。

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为了实现图上的功能,主要需要以下几个组件的协同工作:

  • apiserver 用户通过kubectl命令向apiserver发送创建service的命令,apiserver接收到请求后将数据存储到etcd中。

  • kube-proxy kubernetes的每个节点中都有一个叫做kube-porxy的进程,这个进程负责感知service,pod的变化,并将变化的信息写入本地的iptables规则中。

  • ipvs 使用NAT等技术将virtualIP的流量转至endpoint中

示例:

vim nginx.yaml apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: my-nginx spec: selector: matchLabels: app: web-nginx replicas: 3 template: metadata: labels: app: web-nginx spec: containers: - name: web-nginx image: docker.io/nginx imagePullPolicy: IfNotPresent ports: - containerPort: 80 #-----------------------------# 分割线 #--------------------------------------# vim nginx-svc.yaml apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: myapp spec: type: ClusterIP selector: app: web-nginx ports: - name: http port: 80 targetPort: 80

​我们先运行我们的资源清单,然后查看下是否可以正常访问:

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​为了方便分别当前是哪个 Pod 给我们提供的服务,我们依次将三个 Pod 内 index.html 的文件内容修改为 “1”、“2”、“3”,然后从新看一下:

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​我们在来看一下我们的 Pod 的 IP 地址 与 ipvs 的转发关系:

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Headless Service

​有时不需要或不想要负载均衡,以及单独的 Service IP 。遇到这种情况,可以通过指定 Cluster IP(spec.clusterIP) 的值为 “None” 来创建 Headless Service 。这类 Service 并不会分配 Cluster IP, kube-proxy 不会处理它们,而且平台也不会为它们进行负载均衡和路由

vim headless.yaml apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: myapp spec: selector: app: web-nginx clusterIP: "None" ports: - name: http port: 80 targetPort: 80 dig -t A myapp.default.svc.cluster.local. @10.244.0.3

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​通过 dig 命令,我们可以看到,即使没有 SVC 的 IP 我们也可以通过域名的方式访问到我们的 Pod

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NodePort

​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

vim nodeport.yaml apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: myapp spec: type: NodePort selector: app: web-nginx ports: - name: http port: 80 targetPort: 80 nodePort: 31000 # 可以通过宿主机的的31000端口访问nginx服务 # 有效端口范围为30000-32767

我们来查看一下相关的信息:

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验证一下:

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LoadBalancer

​loadBalancer 和 nodePort 其实是同一种方式。区别在于 loadBalancer 比 nodePort 多了一步,就是可以调用cloud provider 去创建 LB 来向节点导流

ExternalName

​这种类型的 Service 通过返回 CNAME 和它的值,可以将服务映射到 externalName 字段的内容( 例如:www.zutuanxue.com )。ExternalName Service 是 Service 的特例,它没有 selector,也没有定义任何的端口和Endpoint。相反的,对于运行在集群外部的服务,它通过返回该外部服务的别名这种方式来提供服务。

vim external.yaml kind: Service apiVersion: v1 metadata: name: my-service spec: type: ExternalName externalName: www.zutuanxue.com

我们来查看一下:

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​当查询主机 my-service.defalut.svc.cluster.local ( SVC_NAME.NAMESPACE.svc.cluster.local )时,集群的DNS 服务将返回一个值 my.database.example.com 的 CNAME 记录。访问这个服务的工作方式和其他的相同,唯一不同的是重定向发生在 DNS 层,而且不会进行代理或转发。

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