k8sservice

Posted 2021-08-29 S4061222

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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k8sservice相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一、Service简介

Service可以看作是一组提供相同服务的Pod对外的访问接口。借助Service，应用可以方便地实现服务发现和负载均衡。

service默认只支持4层负载均衡能力，没有7层功能。（可以通过Ingress实现）

service的类型：

（1） ClusterIP：默认值，k8s系统给service自动分配的虚拟IP，只能在集群内部访问。
（2）NodePort：将Service通过指定的Node上的端口暴露给外部，访问任意一个NodeIP，nodePort都将路由到ClusterIP。
（3）LoadBalancer：在 NodePort 的基础上，借助 cloud provider 创建一个外部的负载均衡器，并将请求转发到NodePort，此模式只能在云服务器上使用。
（4）ExternalName：将服务通过 DNS CNAME记录方式转发到指定的域名（通过 spec.externlName 设定）。

二、IPVS模式下的Service

（1）Service 是由 kube-proxy 组件，加上 iptables 来共同实现的.

（2）kube-proxy 通过 iptables 处理 Service 的过程，需要在宿主机上设置相当多的 iptables 规则，如果宿主机有大量的Pod，不断刷新iptables规则，会消耗大量的CPU资源。

（3） IPVS模式的service，可以使K8s集群支持更多量级的Pod

实验环境：

启动仓库

安装ipvsadm 软件，server2,3,4同样操作

server2,3,4同样操作

查看配置信息

server2中开启 kube-proxy 的 ipvs 模式，编辑ipvs模式到k8s配置中

编辑配置信息，指定使用 ipvs 的模式，不写时默认用的是 iptables

修改完信息之后，需要重载，批量删除副本后才可生效

重启之后，此时在每个结点上都可以看到 iptables 策略

查看svc

执行deploayment清单：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myapp-deployment
  labels:
    app: myapp
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp
    spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: myapp:v1

查看mysvc的详细信息

cat svc.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mysvc
spec:
  ports:

  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80
      selector:
    app: myapp

kube-proxy通过linux的IPVS模块，以rr轮询方式调度service中的Pod

访问任意服务svc，可查看到访问次数

查看调度的次数，而且ip addr（server2，3，4）也可以看到这个ip（10.109.18.244）
IPVS模式下，kube-proxy会在service创建后，在宿主机上添加一个虚拟网卡：kube-ipvs0，并分配service IP（自行ip addr查看）

ip由集群分配，负载均衡（默认nat）

三、Service实现集群外部访问

1. NodePort（第一种）

ClusterIP（集群内部）修改为 NodePort

查看svc，由ClusterIP变化为NodePort

NodePort方式：su主机直接开启端口，不是策略，还是负载均衡，ClusterIP基础上加上端口

master端和node端都会将端口暴露出来

由于端口被暴露出来，外部在访问时需要指定端口来访问，负载均衡

kube-dns

k8s内内置dns解析服务，用于实现域名访问，可以查看到mysvc的分配ip

原因：dns的两个服务coredns（mysvc服务名称解析）

kube-dns服务的端口53

可以查看kube-dns详细信息，看到Endpoints，dns端口为53

查看域名解析pod节点信息如 ip

kubectl -n kube-system get pod -o wide

测试访问IP

无头服务

不需要分配vip，直接dns记录的方式解析出被代理，通过域名访问
域名格式：$(servicename).$(namespace).svc.cluster.local
Pod滚动更新后，依然可以解析

拉起容器，查看svc信息，发现没有ClusterIP

进入容器终端查看解析，可以直接访问服务名

重新执行清单 deployment.yaml 生成 myapp:v1 版本的pod(此处可不用重启pod)

退出容器并删除demo

dig查看解析
安装dig插件，查看解析的A记录

dig后是pod地址，轮询

查看pod的地址

版本更新（v1-v2）
滚定更新，ip变了
执行清单

可以看到解析的地址已经变化

对应pod的地址

mysvc的后端查看到pod地址

2. Loadbalancer（第二种）

在 nodeport的基础之上，从云端来分配一个 IP；此处没有云端时会一直处于 <pending> 的状态。

适用于公有云上的 Kubernetes 服务。这时候，你可以指定一个 LoadBalancer 类型的 Service。（云平台才有，云端平台分配）
在service提交后，Kubernetes就会调用 CloudProvider 在公有云上为你创建一个负载均衡服务，并且把被代理的 Pod 的 IP地址配置给负载均衡服务做后端。

创建项目metallb，将metallb两个镜像压入harbor仓库 hyl.westos.org 中

修改kube-proxy的配置：
ipvs模式，strtctARP为true

每个节点一个proxy，删除后生效

创建操作目录并进入，修改与私有云对接的 metallb.yaml 文件,

删除副本重建后生效
查看metallb-system节点，每个节点一个（server2为controller）

namespaces已经增加了metallb-system

自动生成secrets memberlist，查看

编辑配置 configmap.yaml 文件，定义地址池

查看到cm中的配置信息已读取

创建一个svc（lb-svc）进行测试，之前实验的svc删掉

执行lb-svc.yaml并查看svc，可以看到分配到了前面定义的10-20之间的IP，此处为172.25.28.10

集群外部访问分配的IP实现负载均衡

ipvsadm -ln发现在server4主机中出现了轮询

server2,3,4中的kube-ipvs0中已经写入此ip

3. ExternalIP（第三种不常用）

需要外部添加IP到网卡中才可生效（直接锁定一个ip，ClusterIP 基础上+ip）

管理员自己指定，需要add ip到eth0网卡，原因找不到mac地址，不知道到那个主机

cat exc-ip.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: ex-service
spec:
  selector:
    app: myapp
  ports:
  - name: http
    protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80
  externalIPs:
  - 172.25.28.100

拉起服务成功后，表示已经将访问策略写到了node结点上，如果需要访问测试，还需要添加临时IP

ip addr add 172.25.0.100/24 dev eth0

外部访问：

curl 172.25.28.100

4. ExternalName（第四种）

解析域名，无后端，无 ClusterIP
外部域名变化，集群内部访问不变化域名

编辑 ex-svc.yaml 文件

执行清单后，查看此服务my-service，发现无 ClusterIP ，外部域名为 www.westos.org

重新拉起一个demo容器，可以看到此服务的ip为10.96.0.10

dig查看详细解析A记录
可以解析此域名

编辑my-service，修改域名为www.baidu.com

查看svc信息发现域名已经变化

再次dig查看详细解析A记录,发现域名已经变化，外部域名变化，集群内部访问不变化域名