Kubernetes服务发布基础

service的概念和原理

• service概念及用途
  • service用于将外部请求代理到内部Pod上，提供四层负载均衡和服务发现的功能，使得我们可以构建高可用和可扩展的应用程序
• service基本原理

• service的负载均衡机制
  • 当一个Service对象在Kubernetes集群中背定义出来时，集群内的客户端应用就可以通过服务IP访问到具体的Pod容器提供的服务，从服务IP到后端Pod的负载均衡机制，是有每个node上的kube-proxy代理负责实现的
  • kube-proxy的代理模式有：userspace、iptables、IPVS和kernelspace
• kube-proxy的代理模式之userspace

• • kube-proxy为每个Service在node上打开一个随机端口做为代理端口
  • 建立iptables规则，将clusterip请求重定向到代理端口（用户空间）
  • 到达代理端口的请求再由kube-proxy转发到后端
• kube-proxy的代理模式之iptables

• • 通过API Server的Watch接口实时跟踪Service和Endpoint的变更信息
  • 并更新对应的iptables规则
  • Client的请求流量通过iptables的NAT机制“直接路由”到目标Pod
  • kube-proxy不再负责转发数据包，kube-proxy主要完成对iptables策略的动态管理
• kube-proxy的代理模式之IPVS

• • IPVS专门用于高性能的负载均衡
  • IPVS使用ipset存储iptables规则，可以将ipset简单理解为IP集合
  • 减少iptables规则的数量，从而减少性能损耗

service的类型

• Service的四种类型
  • ClusterIP（默认创建出来的Service，虚拟VIP只供内部使用，给k8s内其他程序使用的）（使用场景：内部程序之间访问）
    • 这是最常用的Service类型，它为Pod提供了一个虚拟的IP地址，当其他的Pod需要访问钙Service时，他们只需要使用该虚拟IP地址即可。Kubernetes会自动将请求路由到相应的Pod上
  • NodePort
    • 这种Service类型将Pod公开为集群中所有节点上的某个端口。当外部的请求到达任何一个节点上的该端口时，Kubernetes会将请求路由到相应的Pod上。
  • LoadBalancer
    • LoadBalancer Service：这种Service类型使用云提供商的负载均衡器将请求路由到后端Pod。Kubernetes会自动创建和配置负载均衡器，并将其绑定到Service上。
  • externalName（外部空间）
    • externalName：这种Service类型允许你将Service映射到集群外部的名称。当Pod需要访问该Service时，他们将使用该名称来解析出相应的IP地址。

service的创建

ClusterIP的创建（默认创建出来的Service就是ClusterIP）

• 1. 创建一个Pod服务

• 1. 查看Pod状态

• 1. 查看创建Pod详细信息

• 1. 访问提供的IP地址与yaml文件中提供的端口

1. 【使用命令的方式创建Service】为创建的复制集的Pod服务创建出来一个Service（默认的Service就是ClusterIP）

• 1. 【使用yaml文件的方式创建Service】

• • 1. 查看创建的Service

• • 1. 查看Service详细信息

• • 1. 查看Service为Pod提供的IP+端口

• 1. 查看创建的Service

• 1. 此时若使用宿主机的浏览器访问创建出来的ClusterIP是无法访问到的，因为创建出来的ClusterIP是仅供k8s内部程序之间访问时才可以使用的，属于一个内部网络，外部网络是无法与其通信的
  2. 删除Service

1. NodePort的创建
   1. 创建类型为NodePort的Pod服务

• 1. 查看创建的详细信息

• 1. 在程序内部进行访问测试

• 1. 在浏览器访问测试

• 1. 删除Service

1. LoadBalancer的创建
   1. 创建LoadBalancer

• 1. 查看Service信息

• 1. 分别进行内部测试和浏览器访问
  2. 删除LoadBalancer

1. externalName的创建
   1. 先创建两个命名空间

• 1. 分别针对两个命名空间创建后端节点（Pod）

• 1. 查看创建的后端节点Pod的信息（要指定命名空间）

• 1. 查看详细信息

• 1. 可以登录到创建的后端Pod当中

• 1. 分别为两个命名空间创建不同的无头服务（headless）

• 1. 查看两个命名空间下的服务

• 1. 登录到Pod当中，使用ping命令测试Pod与其他服务的连通性

• 1. 创建externalname

• 1. 无头服务创建出来之后，对于其他外部的 pod 来讲，该 pod 对应的名字就确定了下来，其固定的格式是:无头服务名,命名空间,svc.cluster.local
  2. 登录到Pod服务中，验证Pod间的通信