【K8S in Action】服務：讓客戶端發現pod 并與之通信（1）

服務是一種為一組功能相同的 pod 提供單一不變的接入點的資源。當服務存在時，它的 IP 地址和端口不會改變。客戶端通過 IP 地址和端口號建立連接，
這些連接會被路由到提供該服務的任意一個 pod 上。

pod 是短暫，會刪除增加，調度到其他節點，數量變更。
在 pod 啟動前會給已經調度到節點上的pod 分配 IP 地址，即客戶端提前不知道Pod的IP地址。
水平仲縮意味著多個 pod 可能會提供相同的服務。無需關注提供服務 pod 的數量，以及每個Pod的IP。

1 服務與服務發現

1 創建Service 服務

創建了一個名叫kubia的服務，它將在端口80接收請求并將連接路由到具有標簽選擇器是app=kubia的pod的8080端口上。 Kubernetes服務代理截取的該連接，在根據標簽選擇器選中的Pod 中，任意選擇了一個pod, 然后將請求轉發給它。

apiVersion: vl 
kind: Service 
metadata：name: kubia
spec: ports: - name: http      		port: 80targetPort: 8080     轉發到容器端口- name: https          同一服務暴露多個端口port: 443targetPort: 8443selector:            標簽選擇器適用的服務app: kubiasessionAffinity: ClientIP        會話親和性,統一客戶端產生的所有請求每次都指向同一個pod

kubectl get svcNAME         CLUSTER-IP 	EXTERNAL-IP    PORT(S)    AGE 
kubernetes   10.111.240.1      <none>       443/TCP   30d 
kubia       10.111.249.153 		<none>       80/TCP   6m     分配給服務的IP地址是10.111.249.153kubectl exec kubia-7nogl -- curl -s http: //10 .111. 249 .153       雙橫杠(--)代表著kubectl命令項的結束。 之后的內容是指在pod內部需要執行的命令

2 使用命名的端口

通過數字來指定端口，但是在服務中也可以給不同的端口號命名，通過名稱來指定。是即使更換端口號無須更改服務的spec，通過改變Pod 中的 spec pod 端口號。

kind : Pod 
spec : containers: - name: kubia ports :  - name : http    將8080端口命名為httpcontainerPort: 8080 - name ： https containerPort: 8080 apiVersion: vl 
kind: Service 
metadata：name: kubia
spec: ports: - name: http      		port: 80targetPort: http   將80端口映射到容器被稱為http 的端口- name: https          port: 443targetPort: https

3 服務發現

集群內客戶端 pod 如何知道服務的 IP 和端口？

通過環境變量發現服務

pod 開始運行的時候，會初始化環境變量指向現在存在服務。服務創建早于Pod的創建， pod 上的進程可以根據環境變量獲得服務 IP 地址和端口號。所以的Pod 都可以看到該服務。

kubectl delete po --all   #在無須知道 pod 的名字的情況下就能刪除所有 pod
kubectl get po            # 后面創建的服務，所以先刪除pod, pod 會自動重建
kubectl exec kubia-3inly env   KUBIA SERVICE HOST=l0.111.249.153    服務的集群Ip
KUBIA SERVICE PORT=80                 服務所在的端口

服務名稱中的橫杠被轉換為下畫線，并且當服務名稱用作環境變量名稱中
的前級時，所有的字母都是大寫的。
環境變量是獲得服務 IP 地址和端口種方式。

通過 DNS 發現服務

一個pod 被稱作 kube-dns ，這個 pod 運行 DNS 服務，在集群中的其他 pod 都被配置成使用其作為 dns (通過修改每容器的／ etc/reso conf 實現), pod 是否使用內部的 DNS 服務器是根據 pod 中 spec dnsPolicy 屬性來決定的。

每個服務從內部 DNS 服務器中獲得 DNS 條目，客戶端 pod 在知道服務名稱的情況下通過全限定域名（FQDN ）來訪問，而不是訴諸于環境變量。

FQDN 的連接來訪后端數據庫服務： backend-database.default.svc.cluster.local

backend-database 對應于服務名稱，
default 表示服務在其中定義的名稱間，
svc.cluster.local 是在所有集群本地服務名稱中使用的可配置集群域后綴。

嘗試使用 FQDN 來代替 IP 去訪問 kubia 服務。另外，必須在一個存在的 pod 上才能這樣做。客戶端仍然必須知道服務的端口號，如果并不是標準端口，客戶端可以從環境變量中獲取端口號。

2 連接集群外部的服務

不要讓服務將連接重定向到集群中的 pod ，而是讓它重定向到外部 IP 和端口。

2.1 介紹服務 endpoint

服務并不是和 pod 直接相連的。相反，有一種資源介于兩者之間－—-它就是 Endpoint 資源。

kubectl describe svc kubiakubectl get endpoints kubia
NAME 	ENDPOINTS 									     AGE 
kubia  10.108.l.4:8080,10.108.2.5:8080,10.108.2.6:8080    lh

服務的 endpoint 與服務解耦后，可以分別手動配置和更新他們。

2.2 手動配置服務的 endpoint

如果創建了不包含 pod選擇器的服務，Kubemetes 將不會創建 Endpoint 資源（畢竟，缺少選擇器，將不會知道服務中包含哪些 pod)。這樣就需要創建 Endpoint 資源來指定該服務的 endpoint 列表。

Endpoint是一個單獨的資源并不是服務的一個屬性。由于創建的資源中并不包含選擇器，相關的Endpoints 資源并沒有自動創建，所以必須手動創建。

Endpoint對象需要與服務具有相同的名稱，并包含該服務的目標IP地址和端口
列表。服務和Endpoint資源都發布到服務器。
在服務創建后創建的容器將包含服務的環境變量，并且與其IP : port對的所有連接都將在服務端點之間進行負載均衡。

apiVersion: vl 
kind: EndpointS                Endpoint的名稱必須和服務的名稱相匹配
metadata:name: external-service
subsets: - addresses:- ip: 11. 11. 11. 11    服務將連接重定向到endpoint的IP地址 (集群外部地址）- ip: 22.22.22.22ports: - port: 80      endpoint的目標端口apiVersion: vl 
kind: Service 
metadata: name: exernal-service
spec: ports: - port： 80     服務中沒有定義選擇器

2.3 為外部服務創建別名

手動配置服務的Endpoint來代替公開外部服務方法，有一種更簡單的方法，
就是通過其完全限定域名(FQDN)訪問外部服務。

服務創建完成后，pod可以通過external-service.default.svc.cluster.loca l域名（甚至是external-service)連接到外部服務。

apiVersion: vl 
kind: Service 
metadata: name: external-service 
spec: type: ExternalName              type 為ExternalNameexternalName: someapi.somecompany.com     實際服務的完全限定域名ports: - port: 80

3 將服務暴露給外部客戶端

將服務的類型設置成NodePort
– 每個集群節點都會在節點上打開一個端口，對于NodePort服務，每個集群節點在節點本身（因此得名叫NodePort)上打開一個端口，并將在該端口上接收到的流量重定向到基礎服務。
– 該服務僅在內部集群 IP 和端口上才可訪間，但也可通過所有節點上的專用端口訪問。
將服務的類型設置成LoadBalance, NodePort類型的一種擴展。
– 這使得服務可以通過一個專用的負載均衡器來訪問，這是由Kubernetes中正在運行的云基礎設施提供的。負載均衡器將流量重定向到跨所有節點的節點端口。
客戶端通過負載均衡器的 IP 連接到服務。
創建一個Ingress資源，這是一個完全不同的機制，通過一個IP地址公開多
個服務——它運行在 HTTP 層（網絡協議第7 層）上，因此可以提供比工作
在第4層的服務更多的功能。

3.1 使用 NodePort 類型的服務

將一組pod公開給外部客戶端的第一種方法是創建一個服務并將其類型設置為NodePort。通過創建NodePort服務，可以讓Kubemetes在其所有節點上保留一個端口（所有節點上都使用相同的端口號），并將傳入的連接轉發給作為服務部分的pod。

apiVersion: vl 
kind: Service 
metadata: name: kubia-nodeport
spec: type: NodePort       服務類型ports: - port: 80           服務集群端口號targetPort: 8080   背后Pod 的端口號nodePort: 30123   通過集群節點的30123端口訪問該服務selector: app: kubiakubectl get svc kubia-nodeport NAME            CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP  PORT(S)      AGE 
kubia-nodeport 10.111.254.223    <nodes>       80:30123/TCP  2m

EXTERNAL-IP列。它顯示nodes,表明服務可通過任何集群節點的IP地址訪問。 PORT(S)列顯示集群IP (8 0) 的內部端口和節點端口(30123), 可以通過以下地址訪問該服務：

10.11.254.223:80
<lst node’s IP>:30123
<2nd node’s IP>:30123, 等等

3.2 通過負載均衡器將服務暴露出來

云提供商上提供負載平衡器。負載均衡器擁有自己獨一無二的可公開訪問的 IP 地址，并將所有連接重定向到服務。可以通過負載均衡器的 IP 地址訪問服務

apiVersion: vl 
kind: Service 
metadata:name: kubia-loadbalancer 
spec: type: LoadBalancer portS:- port: 80 targetPort: 8080selector:app: kubiakubectl get svc kubia-loadbalancerNAME              CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP     PORT(S)       AGE 
kubia-loadbalancer 10.111.241.153  130.211.53.173  80:32143/TCP  lm

在這里插入圖片描述