Kuberntets的Service是如何定位到Pod的

Posted 2021-03-25 chenqionghe

因为Pod的IP是不固定的，所以Kubernetes需要Service，除此之外它还可以在多个Pod间负载均衡
Service的访问入口，其实是宿主机的kube-proxy生成的iptables规则 ，及kube-dns生成的DNS记录

Service通过label标签选中Pod，被选中的的Pod称为Service的Endpoints
示例如下

# kubectl get ep
NAME ENDPOINTS AGE
hostnames 10.244.0.241:9376,10.244.0.242:9376,10.244.0.243:9376 20m

只有处于Running状态，且readlinessProbe检查通过的Pod，才会出现在Endpoints列表里

我们再查看servcie

# kubectl get svc
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
hostnames ClusterIP 10.111.15.33 <none> 80/TCP 23m

service列表的VIP（ClusterIP），是设置了一个固定的入口地址，并没有真正的网络设备，ping是没有响应的
通过访问10.111.15.33，就可以访问到它所代理的Pod了
Service的实现原理是由kube-proxy组件，加上iptables来共同实现的，当提交service后，会创建这样一条iptables规则

-A KUBE-SERVICES -d 10.111.15.33/32 -p tcp -m comment --comment "default/hostnames: cluster IP" -m tcp --dport 80 -j KUBE-SVC-NWV5X2332I4OT4T3

iptables规则 的含义是：凡是上的地址是10.111.15.33、目的端口是80的IP包，都会跳转到KUBE-SVC-NWV5X2332I4OT4T3的iptables链处理
KUBE-SVC-NWV5X2332I4OT4T3是一组集合，如下

-A KUBE-SVC-NWV5X2332I4OT4T3 -m comment --comment "default/hostnames:" -m statistic --mode random --probability 0.33332999982 -j KUBE-SEP-WNBA2IHDGP2BOBGZ
-A KUBE-SVC-NWV5X2332I4OT4T3 -m comment --comment "default/hostnames:" -m statistic --mode random --probability 0.50000000000 -j KUBE-SEP-X3P2623AGDH6CDF3
-A KUBE-SVC-NWV5X2332I4OT4T3 -m comment --comment "default/hostnames:" -j KUBE-SEP-57KPRZ3JQVENLNBR

这是一组随机模式的iptables链，这三条链是DNAT规则，三条链指向的最终目的地是Service代理的三个Pod
iptables规则的匹配是从上到下逐条进行的，为了让每条概率都相同，probability分别被设置成了1/3、1/2和1

当访问Service的VIP的IP包经过上述iptables处理后，就变成了访问具体某一个后端Pod的IP包了，这些Endpoints对应的规则，是kube-proxy通过监听Pod的变化事件，在宿主机上生成并的维护