[CKA备考实验][Service] 3.1 创建ClusterIP和NodePort类型的Service
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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[CKA备考实验][Service] 3.1 创建ClusterIP和NodePort类型的Service相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
通过K8S内置负载均衡器访问Pod的途径
K8S的组件kube-proxy为我们在集群内提供了Load Balancer的功能，即负载均衡器，这种服务是通过创建Service资源对象来实现的。
1. ClusterIP
为了实现集群内Pod的互访，kube-proxy提供了ClusterIP模式的Service
这种模式下，集群内的Pod只能使用集群内部IP地址互访，集群外是无法访问的。说得再具体一点，当你在本地环境的K8S集群中创建了几个nginx Pod后，你是无法通过浏览器访问到这些Pod中运行的Nginx的
2. NodePort
为了实现从集群外访问集群内的几个Pod，kube-proxy提供了NodePort模式的Service
这种模式下，集群内的Pod不仅可以使用集群内部地址实现互访，还可以通过每个运行着容器的节点IP地址访问到Pod
访问Pod
简介到此为止，我们直接上实验配置。实验环境中有三个worker节点，我们通过Deployments资源对象随机生成几个Nginx Pod供Service使用
1. 通过Deployments创建3个Pod副本
Deployments的名字为deploy1，label是name: deploy1
Deployments的selector：app: deploy1 （记住这个标签，后面用得上）
Deployments部署的Pod的标签是app: deploy1，镜像是nginx:1.23（记住这个标签，后面用得上）
# deploy1.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
labels:
name: deploy1
annotations:
name: deploy1
name: deploy1
namespace: default
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: deploy1
strategy:
template:
metadata:
labels:
app: deploy1
spec:
containers:
- image: nginx:1.23
name: nginx
resources:
创建名为deploy1的Deployments资源对象
$ kubectl apply -f deploy1.yaml
root@node-1:~/service# kubectl get pods -o wide --show-labels | grep deploy1
deploy1-5b5f4bd5dd-4bbsm 1/1 Running 0 22h 10.200.139.94 node-3 <none> <none> app=deploy1,pod-template-hash=5b5f4bd5dd
deploy1-5b5f4bd5dd-bjgwq 1/1 Running 0 22h 10.200.139.93 node-3 <none> <none> app=deploy1,pod-template-hash=5b5f4bd5dd
deploy1-5b5f4bd5dd-l7wc7 1/1 Running 0 22h 10.200.247.34 node-2 <none> <none> app=deploy1,pod-template-hash=5b5f4bd5dd
生成的3个Pod副本分布在node-2和node-3上，都包含标签值app=deploy1
2. 为3个Pod副本创建ClusterIP类型的Service
准备配置文件
下图中列出了刚才使用的Deployments配置文件（文件名字是deploy1.yaml）的内容和我们即将要使用的Service配置文件（名字也是deploy1.yaml，只不过放在了另外一个文件夹下）
我们主要对比三个配置参数：
- Deployments的selector中的标签值
- Deployments的template中分给Pod的标签值
- Service的Selector中的标签值
以上三个值需要保持一致，这样Service才能与这些Pod进行关联
把这里的Service配置以文本形式贴出来，方便大家复制
# SVC(deploy1.yaml)
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
labels:
name: deploy1
name: deploy1
namespace: default
spec:
clusterIP: 10.96.0.200
ports:
- name: 80-80
port: 80
protocol: TCP
targetPort: 80
selector:
app: deploy1
type: ClusterIP
注意配置文件中最后一样为type: ClusterIP，这就决定了该Service是ClusterIP类型的
ports配置中，
前端port为80，即访问时我们以< ClusterIP >:80的形式访问服务
后端port为80，即访问实际发往Pod的80端口，也可以是其他端口如8080，视具体情况而定
实施配置文件
$ kubectl apply -f deploy1.yaml
root@node-1:~/service# kubectl get svc | grep deploy1
deploy1 ClusterIP 10.96.0.200 <none> 80/TCP 6s
名为deploy1的service就创建好了，这里给出了我们设置的ClusterIP是10.96.0.200（如果不在配置文件中设置则在预设的网段中随机分配一个。预设的网段配置在了kubeadm配置文件中，这是部署阶段的内容）
3. 验证ClusterIP方式连接
使用上一节得到的ClusterIP访问Pod
注意，这个地址只能在集群中的node上使用，我们随便选取一个node执行如下访问命令
root@node-3:~# curl 10.96.0.200
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
html color-scheme: light dark;
body width: 35em; margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>
<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>
<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>
通过curl指令访问到了我们的nginx，这个返回内容可能是我们之前创建的3个Pod中的任何一个产生的
我们查看一下这个service的具体信息：
root@node-1:~/service# kubectl describe svc deploy1
Name: deploy1
Namespace: default
Labels: name=deploy1
Annotations: <none>
Selector: app=deploy1
Type: ClusterIP
IP Family Policy: SingleStack
IP Families: IPv4
IP: 10.96.0.200
IPs: 10.96.0.200
Port: 80-80 80/TCP
TargetPort: 80/TCP
Endpoints: 10.200.139.93:80,10.200.139.94:80,10.200.247.34:80
Session Affinity: None
Events: <none>
root@node-1:~/service# kubectl get pods -o wide | grep deploy1
deploy1-5b5f4bd5dd-4bbsm 1/1 Running 0 23h 10.200.139.94 node-3 <none> <none>
deploy1-5b5f4bd5dd-bjgwq 1/1 Running 0 23h 10.200.139.93 node-3 <none> <none>
deploy1-5b5f4bd5dd-l7wc7 1/1 Running 0 23h 10.200.247.34 node-2 <none> <none>
通过上边这两个输出可以看出，这个Service有三个endpoint，其地址刚好跟我们生成的三个Pod地址信息吻合
4. 为3个Pod副本创建NodePort类型的Service
准备配置文件
我们仍使用刚刚生成的三个Pod为例创建第二个Service，名字是deploy2
配置文件如下：
# deploy2.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
labels:
name: deploy2
name: deploy2
namespace: default
spec:
clusterIP: 10.96.0.201
ports:
- name: 80-80
port: 80
protocol: TCP
targetPort: 80
NodePort: 30080
selector:
app: deploy1
type: NodePort
配置关注点：
- ports配置中一共有三个配置点：
- port: 80
- targetPort: 80
- NodePort: 30080（新出现的Port配置，这个端口号供集群外访问Pod时使用的，一会儿将展示它的威力）
- selector配置：该Service为标有app:deploy1
- type：决定了该Service是一个NodePort类型的Service
实施配置文件
$ kubectl apply -f deploy2.yaml
root@node-1:~/service# kubectl get svc | grep deploy2
deploy2 NodePort 10.96.0.201 <none> 80:30080/TCP 3s
root@node-1:~/service# kubectl describe svc deploy2
Name: deploy2
Namespace: default
Labels: name=deploy2
Annotations: <none>
Selector: app=deploy1
Type: NodePort
IP Family Policy: SingleStack
IP Families: IPv4
IP: 10.96.0.201
IPs: 10.96.0.201
Port: 80-80 80/TCP
TargetPort: 80/TCP
NodePort: 80-80 30080/TCP
Endpoints: 10.200.139.93:80,10.200.139.94:80,10.200.247.34:80
Session Affinity: None
External Traffic Policy: Cluster
Events: <none>
还是那三个endpoints，对应着三个Pod的地址
这里多了一个NodePort参数，NodePort: 80-80 30080/TCP，表示我们可以通过30080作为端口号从集群外访问这三个Pod
5. 验证NodePort方式连接
我们当然可以在集群内部通过10.96.0.201这个地址访问三个Pod中的任何一个
root@node-3:~# curl 10.96.0.201
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
html color-scheme: light dark;
body width: 35em; margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>
<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>
<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>
有了NodePort，我们可以在集群外通过浏览器访问Pod了，访问地址是集群中任何一个Worker节点的IP地址+端口号30080
我们以222.1.1.23这个Worker节点为例进行访问
6. 验证Service的负载均衡能力
为了验证我们每次究竟访问的是哪个Pod，我决定分别创建三个Pod，每个Pod被访问时都会返回一个特定的值
如：
访问Pod1时返回aaa
访问Pod2时返回bbb
访问Pod3时返回ccc
root@node-1:~/service# kubectl get pods -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
deploy1-5b5f4bd5dd-4bbsm 1/1 Running 0 25h 10.200.139.94 node-3 <none> <none>
deploy1-5b5f4bd5dd-bjgwq 1/1 Running 0 25h 10.200.139.93 node-3 <none> <none>
deploy1-5b5f4bd5dd-l7wc7 1/1 Running 0 25h 10.200.247.34 node-2 <none> <none>
进入这三个Pod，分别设置相应的返回值
root@node-1:~/service# kubectl exec -it deploy1-5b5f4bd5dd-4bbsm -- bash
root@deploy1-5b5f4bd5dd-4bbsm:/# echo aaa > /usr/share/nginx/html/index.html
root@deploy1-5b5f4bd5dd-4bbsm:/# exit
exit
root@node-1:~/service# kubectl exec -it deploy1-5b5f4bd5dd-bjgwq -- bash
root@deploy1-5b5f4bd5dd-bjgwq:/# echo bbb > /usr/share/nginx/html/index.html
root@deploy1-5b5f4bd5dd-bjgwq:/# exit
exit
root@node-1:~/service# kubectl exec -it deploy1-5b5f4bd5dd-l7wc7 -- bash
root@deploy1-5b5f4bd5dd-l7wc7:/# echo ccc > /usr/share/nginx/html/index.html
root@deploy1-5b5f4bd5dd-l7wc7:/# exit
exit
ClusterIP模式的负载分担
再次查询一次service的ClusterIP
root@node-1:~/service# kubectl get svc | grep deploy1
deploy1 ClusterIP 10.96.0.200 <none> 80/TCP 6s
然后在集群内的一台设备上使用curl访问Service的ClusterIP，返回值每次都不同，明显可以看到轮训的痕迹
root@node-2:~# curl 10.96.0.200
ccc
root@node-2:~# curl 10.96.0.200
aaa
root@node-2:~# curl 10.96.0.200
bbb
root@node-2:~# curl 10.96.0.200
ccc
root@node-2:~# curl 10.96.0.200
aaa
root@node-2:~# curl 10.96.0.200
bbb
NodePort模式的负载分担
通过NodePort方式，从集群外部使用curl也可以发现轮训的痕迹
以上是关于[CKA备考实验][Service] 3.1 创建ClusterIP和NodePort类型的Service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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