Service

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Service 的概念

Kubernetes Service 定义了这样一种抽象：一个Pod的逻辑分组，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。

Service 是由 kube-proxy 组件，加上 iptables 来共同实现的。

Service能够提供负载均衡的能力，但是在使用上有以下限制：只提供 4 层负载均衡能力，而没有 7 层功能，但有时我们可能需要更多的匹配规则来转发请求，这点上 4 层负载均衡是不支持的

svc

service 类型

Service 在 K8s 中 有以下四种类型

  1. ClusterIp：默认类型，自动分配一个仅 Cluster 内部可以访问的虚拟 IP
  2. NodePort：在 ClusterIP 基础上为 Service 在每台机器上绑定一个端口，这样就可以通过: NodePort 来访问该服务
  3. LoadBalancer：在 NodePort 的基础上，借助 cloud provider 创建一个外部负载均衡器，并将请求转发到: NodePort
  4. ExternalName：把集群外部的服务引入到集群内部来，在集群内部直接使用。没有任何类型代理被创建

代理模式的分类

当你通过 Service 的域名去访问时，会先通过 CoreDNS 解析出 Service 对应的 Cluster IP，即虚拟 IP。然后请求到达宿主机的网络后，就会被kube-proxy 所配置的 iptables 规则所拦截，之后请求会被转发到每一个实际的后端 Pod 上面去，这样就实现了负载均衡

  1. userspace 代理模式 （效率较低）
  1. iptables 代理模式 (默认)
  1. Ipvs 代理模式

ClusterIp

clusterIP

clusterIP2
service-example.yaml

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apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myapp  
  namespace: default
spec:  
  type: ClusterIP  
  selector:    
    app: myapp    
    release: stabel
  ports:  
  - name: http    
    port: 80    
    targetPort: 80

示例

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[root@k8s01 ~]# kubectl get pod -o wide
NAME                           READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP               NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
myapp-deploy-75bf6f6cd-jnf96   1/1     Running   0          14s   172.18.236.167   k8s02   <none>           <none>
myapp-deploy-75bf6f6cd-m8ffb   1/1     Running   0          14s   172.18.236.168   k8s02   <none>           <none>
myapp-deploy-75bf6f6cd-njzj2   1/1     Running   0          14s   172.18.235.168   k8s03   <none>           <none>
[root@k8s01 ~]# curl 172.18.236.167
## 省略


## 只有处于 Running 状态，且 readinessProbe 检查通过的 Pod，才会出现在 Service 的 Endpoints 列表里。并且，当某一个 Pod 出现问题时，Kubernetes 会自动把它从 Service 里摘除掉。
[root@k8s01 ~]# kubectl get endpoints myapp  # 获取 endpoints
NAME        ENDPOINTS                                                     AGE
hostnames   172.18.236.167:80,172.18.236.168:80,172.18.235.168:80         19m


## service 的 hostname : myapp.default.svc.cluster.local

Headless Service

Headless Service : 用于为Pod资源标识符生成可解析的DNS资源记录
(一个典型、完整可用的 StatefulSet 通常由三个组件构成： Headless Service 、 StatefulSet 和 volumeClaimTemplate 。其中，Headless Service 用于为 Pod 资源标识符生成可解析的 DNS 资源记录，StatefulSet 用于管控 Pod 资源，volumeClaimTemplate 则基于静态或动态的PV供给方式为Pod资源提供专有且固定的存储。)

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 ClusterIP(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.

svc-headless-example.yaml

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apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myapp-headless
  namespace: default
spec:  
  clusterIP: "None"
  selector:    
    app: myapp    
  ports:  
    port: 80    
    targetPort: 80

DNS 记录格式 $（pod_name）.$（service_name）.$（namespace）.svc.cluster.local

普通的 pod DNS 记录格式 eg: 172-20-1-125.default.pod.cluster.local

172.20.1.125 是 pod 的 ip 会解析到 172-20-1-125.svc_name.default.svc.cluster.local

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[root@k8s01 ~]# kubectl apply -f svc-headless-example.yaml
service/myapp-headless created

[root@k8s01 ~]#  kubectl get svc
NAME             TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
kubernetes       ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP   26d
myapp            ClusterIP   10.96.221.214   <none>        80/TCP    26m
myapp-headless   ClusterIP   None            <none>        80/TCP    57s
[root@k8s01 ~]# kubectl get pod -n kube-system -o wide
NAME                                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP               NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
calico-kube-controllers-76d4774d89-rltpc   1/1     Running   12         21d   172.18.73.104    k8s01   <none>           <none>
calico-node-5xqsz                          1/1     Running   13         26d   192.168.43.103   k8s03   <none>           <none>
calico-node-cwv6n                          1/1     Running   86         26d   192.168.43.101   k8s01   <none>           <none>
calico-node-pfpr4                          1/1     Running   11         26d   192.168.43.102   k8s02   <none>           <none>
coredns-7ff77c879f-7frh7                   1/1     Running   14         26d   172.18.73.103    k8s01   <none>           <none>
coredns-7ff77c879f-hlzpn                   1/1     Running   13         26d   172.18.73.105    k8s01   <none>           <none>
etcd-k8s01                                 1/1     Running   13         26d   192.168.43.101   k8s01   <none>           <none>
kube-apiserver-k8s01                       1/1     Running   15         26d   192.168.43.101   k8s01   <none>           <none>
kube-controller-manager-k8s01              1/1     Running   14         26d   192.168.43.101   k8s01   <none>           <none>
kube-proxy-hmlxx                           1/1     Running   12         26d   192.168.43.103   k8s03   <none>           <none>
kube-proxy-nh96k                           1/1     Running   11         26d   192.168.43.102   k8s02   <none>           <none>
kube-proxy-x57zq                           1/1     Running   13         26d   192.168.43.101   k8s01   <none>           <none>
kube-scheduler-k8s01                       1/1     Running   14         26d   192.168.43.101   k8s01   <none>           <none>
[root@k8s01 ~]# dig -t A myapp-headless.default.svc.cluster.local. @172.18.73.103

; <<>> DiG 9.11.4-P2-RedHat-9.11.4-16.P2.el7_8.6 <<>> -t A myapp-headless.default.svc.cluster.local. @172.18.73.103
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; WARNING: .local is reserved for Multicast DNS
;; You are currently testing what happens when an mDNS query is leaked to DNS
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 49368
;; flags: qr aa rd; QUERY: 1, ANSWER: 3, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 1
;; WARNING: recursion requested but not available

;; OPT PSEUDOSECTION:
; EDNS: version: 0, flags:; udp: 4096
;; QUESTION SECTION:
;myapp-headless.default.svc.cluster.local. IN A

;; ANSWER SECTION:
myapp-headless.default.svc.cluster.local. 30 IN A 172.18.235.168   # 含有
myapp-headless.default.svc.cluster.local. 30 IN A 172.18.236.167
myapp-headless.default.svc.cluster.local. 30 IN A 172.18.236.168

;; Query time: 1 msec
;; SERVER: 172.18.73.103#53(172.18.73.103)
;; WHEN: Sun Aug 23 11:24:29 EDT 2020
;; MSG SIZE  rcvd: 237

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

nodePort

myapp-noode-service.yaml

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apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myapp  
  namespace: default
spec:  
  type: NodePort
  selector:    
    app: myapp    
    release: stabel
  ports:  
  - name: http    
    port: 80    
    targetPort: 80

测试

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[root@k8s01 ~]#  kubectl apply -f  myapp-noode-service.yaml
service/myapp configured
[root@k8s01 ~]# kubectl get svc
NAME             TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kubernetes       ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP        26d
myapp            NodePort    10.96.221.214   <none>        80:30260/TCP   32m
myapp-headless   ClusterIP   None            <none>        80/TCP         6m31s
[root@k8s01 ~]#  curl 172.18.236.167:80 # 略 pod 的 ip + port
[root@k8s01 ~]#  curl 10.96.221.214:80  # 略 service 的ip + port
[root@k8s01 ~]#  curl 192.168.43.101:30260  # 略 nodeport 的 ip + port
[root@k8s01 ~]#  curl 192.168.43.102:30260  # 略

同一网段下

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

myapp-loadbalance.yaml 示例文件

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apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myapp-loadbalance  
  namespace: default
spec:
  selector:
    app: myapp    
    release: stabel
  ports:
    - port: 8765
      targetPort: 80
  type: LoadBalancer

LoadBalance

LoadBalance2

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.baidu.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

ExternalName
externalname-example.yaml

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kind: Service
apiVersion: v1
metadata:  
  name: my-service-1  
  namespace: default
spec:  
  type: ExternalName  
  externalName: www.baidu.com

当查询主机 my-service-1.defalut.svc.cluster.local ( SVC_NAME.NAMESPACE.svc.cluster.local )时，集群的 DNS 服务将返回一个值 www.baidu.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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[root@k8s01 ~]# kubectl apply -f  externalname-example.yaml
service/my-service-1 unchanged
[root@k8s01 ~]# kubectl get svc
NAME             TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP     PORT(S)        AGE
kubernetes       ClusterIP      10.96.0.1       <none>          443/TCP        26d
my-service-1     ExternalName   <none>          www.baidu.com   <none>         3m27s
myapp            NodePort       10.96.221.214   <none>          80:30260/TCP   47m
myapp-headless   ClusterIP      None            <none>          80/TCP         21m
[root@k8s01 ~]#  dig -t A  my-service-1.default.svc.cluster.local. @172.18.73.103

; <<>> DiG 9.11.4-P2-RedHat-9.11.4-16.P2.el7_8.6 <<>> -t A my-service-1.default.svc.cluster.local. @172.18.73.103
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; WARNING: .local is reserved for Multicast DNS
;; You are currently testing what happens when an mDNS query is leaked to DNS
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 4010
;; flags: qr aa rd; QUERY: 1, ANSWER: 4, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 1
;; WARNING: recursion requested but not available

;; OPT PSEUDOSECTION:
; EDNS: version: 0, flags:; udp: 4096
;; QUESTION SECTION:
;my-service-1.default.svc.cluster.local.        IN A

;; ANSWER SECTION:
my-service-1.default.svc.cluster.local. 1 IN CNAME www.baidu.com.    ## 相当于做域名解析
www.baidu.com.          1       IN      CNAME   www.a.shifen.com.
www.a.shifen.com.       1       IN      A       163.177.151.110
www.a.shifen.com.       1       IN      A       163.177.151.109

;; Query time: 0 msec
;; SERVER: 172.18.73.103#53(172.18.73.103)
;; WHEN: Sun Aug 23 11:44:59 EDT 2020
;; MSG SIZE  rcvd: 239

比如引用外部数据库到集群

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# cat mysql_service.yaml 
apiVersion: v1 
kind: Service 
metadata: 
  name: mysql 
spec: 
  type: ClusterIP 
  ports: 
  - port: 3306

定义 endpoint

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# cat mysql_endpoint.yaml 
apiVersion: v1 
kind: Endpoints 
metadata: 
  name: mysql 
subsets: 
- addresses: 
  - ip: 192.168.43.101 
  ports: 
  - port: 3306

# kubectl apply -f mysql_service.yaml -f mysql_endpoint.yaml

# mysql -u root -h mysql.default.svc.cluster.local ## 也可以访问 MySQL 数据库

myapp

myapp-deploy.yaml

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apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myapp-deploy
  namespace: default
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
      release: stabel
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp
        release: stabel
        env: test
    spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: nginx:1.7.9
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80

更多

https://blog.csdn.net/xixihahalelehehe/article/details/107993811