K8S系列第十二讲：Service进阶

Posted 2023-04-01 颜淡慕潇

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序言

1.Service介绍

1.1 什么是Service

1.2 Service 类型

1.2.1 NodePort

1.2.2 LoadBalancer

1.2.3 ExternalName

1.2.4 ClusterIP

2.yaml名词解释

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序言

当发现自己的才华撑不起野心时，就安静下来学习吧

三言两语，不如细心探索

今天学习一下Service相关内容，希望此文，能帮助读者对 k8s Service有进一步的认识

文章标记颜色说明：

• 黄色：重要标题
• 红色：用来标记结论
• 绿色：用来标记一级论点
• 蓝色：用来标记二级论点

1.Service介绍

1.1 什么是Service

Kubernetes Service 定义了这样一种抽象：

• 一个 Pod 的逻辑分组
• 一种可以访问这组Pod的策略

也可以理解为微服务。 这一组 Pod 能够被 Service 访问到，通常是通过 Label Selector实现的。

Service 通过标签来选取服务后端，一般配合

• Replication Controller
• Deployment

从而保证后端容器的正常运行。

这些匹配标签的 Pod IP 和端口列表组成 endpoints，由 kube-proxy 负责将服务 IP 负载均衡到这些 endpoints 上。

如下图，展示的是Service与Pod、RC的关系

总结：

k8s的Service定义了一个服务的访问入口地址。

前端的应用通过这个入口地址访问其背后的一组由Pod副本组成的集群实例，来自外部的访问请求被负载均衡到后端的各个容器应用上。 

1.2 Service 类型

Service 类型有四种，总接下来：

1. NodePort
2. LoadBalancer
3. ExternalName
4. ClusterIP

在定义Service的时候可以指定一个需要的类型的Service。

如果不指定，则默认是ClusterIP类型。

1.2.1 NodePort

只对外部可见

通过每个 Node 节点上的 IP 和静态端口（NodePort）暴露服务。

NodePort 服务会路由到 ClusterIP 服务，这个 ClusterIP 服务会自动创建。

通过请求可以从集群的外部访问一个 NodePort 服务

主要适合：集群外业务访问的场景。

如下：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: test-service
spec:
  selector:
    app: test
  type: NodePort # 指定service 类型
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80
    name: test-http
    nodePort: 30000 # 范围：30000-32767

设置 type 的值为 "NodePort"，Kubernetes master 将从给定的配置范围内（默认：30000-32767）分配端口

每个 Node 将从该端口（每个 Node 上的同一端口）代理到 Service。

该端口将通过 Service 的 spec.ports[*].nodePort 字段被指定，这里指定的是30000

如果不指定的话会自动生成一个端口。

1.2.2 LoadBalancer

使用云提供商的负载局衡器，可以向外部暴露服务。

外部的负载均衡器可以路由到 NodePort 服务和 ClusterIP 服务，

需要结合具体的云厂商进行操作

1.2.3 ExternalName

ExternalName 是 Service 的特例

• 没有 selector
• 没有定义任何的端口和 Endpoint

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。

示例：

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: test-service
  namespace: test
spec:
  type: ExternalName # 类型
  externalName: test.service.com

1.2.4 ClusterIP

只对内部可见，外部无法访问

Service的IP地址，通过集群的内部 IP 暴露服务，服务只能够在kubernetes集群内部可以访问，此为虚拟IP地址

是默认的ServiceType。

kubectl -n test get Service # 即可看到ClusterIP

test 是命名空间

2.yaml名词解释

以下为yaml名词解释：

apiVersion: v1 # 版本
kind: Service # 类型
metadata: #元数据 类型string
  name: test #Service名称 类型string
  namespace: test #命名空间，不指定时默认为default命名空间
  labels: #自定义标签属性列表 类型string     
    - name: string 
  annotations: #自定义注解属性列表    
    - name: string
spec: #详细描述 类型list[]
  selector: [] #Label Selector配置，选择具有指定label标签的pod作为管理范围
  type: string #service的类型，指定service的访问方式，默认ClusterIP
               #ClusterIP：虚拟的服务ip地址，用于k8s集群内部的pod访问，在Node上kube-porxy通过设置的iptables规则进行转发
               #NodePort：使用宿主机端口，能够访问各Node的外部客户端通过Node的IP和端口就能访问服务器
               #LoadBalancer：使用外部负载均衡器完成到服务器的负载分发，
               #需要在spec.status.loadBalancer字段指定外部负载均衡服务器的IP，并同时定义nodePort和clusterIP用于公有云环境。
  clusterIP: string  #虚拟服务IP地址，当type=ClusterIP时，如不指定，则系统会自动进行分配，也可以手动指定。当type=loadBalancer，需要指定
  sessionAffinity: string  #是否支持session，可选值为ClietIP，默认值为空，ClientIP表示将同一个客户端(根据客户端IP地址决定)的访问请求都转发到同一个后端Pod
  ports: #service需要暴露的端口列表    
  - name: string #端口名称 类型string
    protocol: TCP  #端口协议，支持TCP或UDP，默认TCP 类型string
     port: 80 #服务监听的端口号 类型int
     targetPort: 8080 #需要转发到后端的端口号 类型int
     nodePort: 8080 #当type=NodePort时，指定映射到物理机的端口号 类型：int
  status: #当type=LoadBalancer时，设置外部负载均衡的地址，用于公有云环境    
    loadBalancer: #外部负载均衡器    
      ingress: #外部负载均衡器 
      ip: string #外部负载均衡器的IP地址
      hostname: string #外部负载均衡器的机主机

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