21-Kubernetes-Service详解-Service使用

Posted 2022-05-17 爱学习de测试小白

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了21-Kubernetes-Service详解-Service使用相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

Service使用

前言

本篇来学习Service使用

Service使用

实验准备

在使用service之前，首先利用Deployment创建出3个pod，注意要为pod设置app=nginx-pod的标签

创建deployment.yaml，内容如下：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment      
metadata:
  name: pc-deployment
  namespace: dev
spec: 
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-pod
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-pod
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.17.1
        ports:
        - containerPort: 80


# 创建pod
[root@master ~]# kubectl create -f deployment.yaml
deployment.apps/pc-deployment created

# 查看pod
[root@master ~]#  kubectl get pods -n dev -o wide --show-labels
NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP            NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES   LABELS
pc-deployment-6696798b78-jhkpr   1/1     Running   0          7m58s   10.244.2.54   node3   <none>           <none>            app=nginx-pod,pod-template-hash=6696798b78
pc-deployment-6696798b78-k8snv   1/1     Running   0          7m58s   10.244.3.64   node2   <none>           <none>            app=nginx-pod,pod-template-hash=6696798b78
pc-deployment-6696798b78-kcc2h   1/1     Running   0          7m58s   10.244.3.63   node2   <none>           <none>            app=nginx-pod,pod-template-hash=6696798b78

# 为了方便后面的测试，修改下三台nginx的index.html页面（三台修改的IP地址不一致）
# kubectl exec -it pc-deployment-6696798b78-jhkpr -n dev /bin/sh
echo "10.244.2.54" > /usr/share/nginx/html/index.html

# kubectl exec -it pc-deployment-6696798b78-k8snv -n dev /bin/sh
echo "10.244.3.64" > /usr/share/nginx/html/index.html

# kubectl exec -it pc-deployment-6696798b78-kcc2h -n dev /bin/sh
echo "10.244.3.63" > /usr/share/nginx/html/index.html

#修改完毕之后，访问测试
[root@master ~]# curl 10.244.2.54
10.244.2.54

[root@master ~]# curl 10.244.3.64
10.244.3.64

[root@master ~]# curl 10.244.3.63
10.244.3.63

ClusterIP类型的Service

创建service-clusterip.yaml文件

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: service-clusterip
  namespace: dev
spec:
  selector:
    app: nginx-pod
  clusterIP: 10.97.97.97 # service的ip地址，如果不写，默认会生成一个
  type: ClusterIP
  ports:
  - port: 80  # Service端口       
    targetPort: 80 # pod端口

# 创建service
[root@master ~]# kubectl create -f service-clusterip.yaml
service/service-clusterip created

# 查看service
[root@master ~]# kubectl get svc -n dev -o wide
NAME                TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE   SELECTOR
service-clusterip   ClusterIP   10.97.97.97     <none>        80/TCP         7s    app=nginx-pod

# 查看service的详细信息
# 在这里有一个Endpoints列表，里面就是当前service可以负载到的服务入口
[root@master ~]#  kubectl describe svc service-clusterip -n dev
Name:              service-clusterip
Namespace:         dev
Labels:            <none>
Annotations:       <none>
Selector:          app=nginx-pod
Type:              ClusterIP
IP:                10.97.97.97
Port:              <unset>  80/TCP
TargetPort:        80/TCP
Endpoints:         10.244.2.54:80,10.244.3.63:80,10.244.3.64:80
Session Affinity:  None
Events:            <none>

# 查看ipvs的映射规则
[root@master ~]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  10.97.97.97:80 rr
  -> 10.244.2.54:80               Masq    1      0          0
  -> 10.244.3.63:80               Masq    1      0          0
  -> 10.244.3.64:80               Masq    1      0          0
 
# 访问10.97.97.97:80观察效果
[root@master ~]# curl 10.97.97.97:80
10.244.3.64

Endpoint

Endpoint是kubernetes中的一个资源对象，存储在etcd中，用来记录一个service对应的所有pod的访问地址，它是根据service配置文件中selector描述产生的。

一个Service由一组Pod组成，这些Pod通过Endpoints暴露出来，Endpoints是实现实际服务的端点集合。换句话说，service和pod之间的联系是通过endpoints实现的。

负载分发策略

对Service的访问被分发到了后端的Pod上去，目前kubernetes提供了两种负载分发策略：

如果不定义，默认使用kube-proxy的策略，比如随机、轮询
基于客户端地址的会话保持模式，即来自同一个客户端发起的所有请求都会转发到固定的一个Pod上

此模式可以使在spec中添加sessionAffinity:ClientIP选项

NAME                ENDPOINTS                                      AGE
nginx               10.244.3.62:80                                 12d
service-clusterip   10.244.2.54:80,10.244.3.63:80,10.244.3.64:80   15m

# 查看ipvs的映射规则（rr 轮询）
[root@master ~]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  10.97.97.97:80 rr
  -> 10.244.2.54:80               Masq    1      0          0
  -> 10.244.3.63:80               Masq    1      0          0
  -> 10.244.3.64:80               Masq    1      0          0

# 循环访问测试
[root@master ~]# while true;do curl 10.97.97.97:80; sleep 5; done;
10.244.3.63
10.244.2.54
10.244.3.64
10.244.3.63
10.244.2.54
10.244.3.64
10.244.3.63

# 删除service
[root@master ~]# kubectl delete -f service-clusterip.yaml
service "service-clusterip" deleted

# 修改分发策略 添加 sessionAffinity:ClientIP
[root@master ~]# vim service-clusterip.yaml

# 重新创建
[root@master ~]# kubectl create -f service-clusterip.yaml
service/service-clusterip created

# 查看ipvs规则【persistent 代表持久】
[root@master ~]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  10.97.97.97:80 rr persistent 10800
  -> 10.244.2.54:80               Masq    1      0          0
  -> 10.244.3.63:80               Masq    1      0          0
  -> 10.244.3.64:80               Masq    1      0          0

# 循环访问测试
[root@master ~]# while true;do curl 10.97.97.97; sleep 5; done;
10.244.3.64
10.244.3.64
10.244.3.64
10.244.3.64

# 删除service
[root@master ~]#  kubectl delete -f service-clusterip.yaml
service "service-clusterip" deleted

HeadLiness类型的Service

在某些场景中，开发人员可能不想使用Service提供的负载均衡功能，而希望自己来控制负载均衡策略，针对这种情况，kubernetes提供了HeadLiness Service，这类Service不会分配Cluster IP，如果想要访问service，只能通过service的域名进行查询。

创建service-headliness.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: service-headliness
  namespace: dev
spec:
  selector:
    app: nginx-pod
  clusterIP: None # 将clusterIP设置为None，即可创建headliness Service
  type: ClusterIP
  ports:
  - port: 80    
    targetPort: 80

# 创建service
[root@master ~]# kubectl create -f service-headliness.yaml
service/service-headliness created

# 获取service， 发现CLUSTER-IP未分配
[root@master ~]# kubectl get svc service-headliness -n dev -o wide
NAME                 TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE   SELECTOR
service-headliness   ClusterIP   None         <none>        80/TCP    45m   app=nginx-pod

[root@master ~]#  kubectl describe svc service-headliness  -n dev
Name:              service-headliness
Namespace:         dev
Labels:            <none>
Annotations:       <none>
Selector:          app=nginx-pod
Type:              ClusterIP
IP:                None
Port:              <unset>  80/TCP
TargetPort:        80/TCP
Endpoints:         10.244.2.54:80,10.244.3.63:80,10.244.3.64:80
Session Affinity:  None
Events:            <none>

[root@master ~]# kubectl get pod -n dev
NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pc-deployment-6696798b78-jhkpr   1/1     Running   0          112m
pc-deployment-6696798b78-k8snv   1/1     Running   0          112m
pc-deployment-6696798b78-kcc2h   1/1     Running   0          112m

# 查看域名的解析情况
[root@master ~]# kubectl exec -it pc-deployment-6696798b78-jhkpr -n dev /bin/sh
# cat /etc/resolv.conf
nameserver 10.96.0.10
search dev.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local
options ndots:5
# exit


[root@master ~]# dig @10.96.0.10 service-headliness.dev.svc.cluster.local
service-headliness.dev.svc.cluster.local. 30 IN A 10.244.3.63
service-headliness.dev.svc.cluster.local. 30 IN A 10.244.2.54
service-headliness.dev.svc.cluster.local. 30 IN A 10.244.3.64

NodePort类型的Service

在之前的样例中，创建的Service的ip地址只有集群内部才可以访问，如果希望将Service暴露给集群外部使用，那么就要使用到另外一种类型的Service，称为NodePort类型。NodePort的工作原理其实就是将service的端口映射到Node的一个端口上，然后就可以通过NodeIp:NodePort来访问service了。

创建service-nodeport.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: service-nodeport
  namespace: dev
spec:
  selector:
    app: nginx-pod
  type: NodePort # service类型
  ports:
  - port: 80
    nodePort: 30002 # 指定绑定的node的端口(默认的取值范围是：30000-32767), 如果不指定，会默认分配
    targetPort: 80

# 创建service
[root@master ~]# kubectl create -f service-nodeport.yaml
service/service-nodeport created

# 查看service
[root@master ~]# kubectl get svc -n dev -o wide
NAME                 TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE   SELECTOR
service-nodeport     NodePort    10.102.253.49   <none>        80:30002/TCP   7s    app=nginx-pod

# 接下来可以通过电脑主机的浏览器去访问集群中任意一个nodeip的30002端口，即可访问到pod
http://192.168.96.100:30002/

LoadBalancer类型的Service

LoadBalancer和NodePort很相似，目的都是向外部暴露一个端口，区别在于LoadBalancer会在集群的外部再来做一个负载均衡设备，而这个设备需要外部环境支持的，外部服务发送到这个设备上的请求，会被设备负载之后转发到集群中。

ExternalName类型的Service

ExternalName类型的Service用于引入集群外部的服务，它通过externalName属性指定外部一个服务的地址，然后在集群内部访问此service就可以访问到外部的服务了。

创建service-externalname.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: service-externalname
  namespace: dev
spec:
  type: ExternalName # service类型
  externalName: www.baidu.com  #改成ip地址也可以


# 创建service
[root@master ~]# kubectl  create -f service-externalname.yaml
service/service-externalname created

# 查看service
[root@master ~]# kubectl get svc service-externalname -n dev
NAME                   TYPE           CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP     PORT(S)   AGE
service-externalname   ExternalName   <none>       www.baidu.com   <none>    2m7s
[root@master ~]# kubectl describe svc service-externalname -n dev
Name:              service-externalname
Namespace:         dev
Labels:            <none>
Annotations:       <none>
Selector:          <none>
Type:              ExternalName
IP:
External Name:     www.baidu.com
Session Affinity:  None
Events:            <none>

# 域名解析
[root@master ~]#  dig @10.96.0.10 service-externalname.dev.svc.cluster.local
service-externalname.dev.svc.cluster.local. 30 IN CNAME www.baidu.com.
www.baidu.com.          30      IN      CNAME   www.a.shifen.com.
www.a.shifen.com.       30      IN      A       110.242.68.4
www.a.shifen.com.       30      IN      A       110.242.68.3

以上是关于21-Kubernetes-Service详解-Service使用的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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