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4.4、Service

可能会用到ipvs，先安装： 

yum install -y openssl openssl-devel popt popt-devel libnl-devel kenel-devel

yum install -y ipvsadm

4.4.1、概念

说明

kubernetes的Service（简称svc）定义了一种抽象，一个Pod的逻辑分组，一种可以访问他们的策略，通过Label Selector选择对应的一组Pod。简单来说就是服务发现；

类型

  1. ClusterIp：默认类型，自动分配一个仅Cluster内部可以访问的虚拟IP。
  2. NodePort：在ClusterIP的基础上为Service在每太机器上绑定一个端口，这样通过NodePort来访问该服务。
  3. LoadBalance：在NodePort的基础上，借助cloud provider创建一个外部负载均衡器。并将请求转发到NodePort
  4. ExternalName：把集群外部的服务引入到集群内部来，在集群内部直接使用。没有任何类型代理被创建，只有>=kubernetes1.7的版本才支持。

结构图：

代理的分类

1）namespace

频繁的和kubeproxy交互，性能不高。

2）iptables

使用iptables继续转发，提高了性能。

3）ipvs

在该模式下kube-proxy会监视kubernetes的Service对象和Endpoints，调用netlink接口已以响应的创建ipvs规则并定期与Service对象和Endpoints对象同步ipvs规则，以确保ipvs状态与期望一致。访问服务时，流量将被定重定向到其中一个后端Pod。

与iptables类似，ipvs于netfilter的hook功能，但使用哈希表作为底层数据结构并在内核空间中工作。这意味着ipvs可以更快的重定向流量，并且在同步代理规则时具有更好的性能。此外ipvs为负载均衡算法做出了更多的选项：

  • rr ：轮询调度
  • lc ：最小连接
  • dn ：目标哈希
  • sh ：源哈希
  • sed ：最短期望延迟
  • nq ：不排队调度

4.4.2、使用

ClusterIp

clusterIp在每个node节点使用iptables，将发向clusterIp对饮端口的数据转发到kube-proxy中，然后kube-proxy自己内部实现由负载均衡的方法，并且可以查询到这个service下对应的pod地址和端口，然后把数据转发给这个pod的地址和端口；

  • apiServer用户通过kubectl命令想apiServer发送创建service的命令，apiserver接收到请求后将数据存储到etcd中
  • kube-proxy kubernetes的每个节点中都有一个kube-proxy的进程，这个进程负责感知service，pod的变化，并将变化的信息写入到本地的iptables规则中
  • iptables使用NAT等技术将virtualIP的流量转至endpoint中
测试 
mkdir -p /usr/local/docker/kubernetes/plugins/test/service/clusterip

cd /usr/local/docker/kubernetes/plugins/test/service/clusterip

1）创建deployment

vim myapp-deploy.yml 

apiVersion: apps/v1

kind: Deployment # 类型为Deployment

metadata:

  name: myapp-deploy

  namespace: default

spec:

  replicas: 3 # 副本数 3

  selector:

    matchLabels:

      app: myapp

      release: stabel

  template:

    metadata: # 必须和上面定义的label匹配

      labels:

        app: myapp

        release: stabel

        env: test

    spec:

      containers:

      - name: myapp

        image: habor-repo.com/library/nginx:v1

        imagePullPolicy: IfNotPresent # 如果本地没有才拉取

        env: # 容器添加环境变量（这里没用，只是有这个功能）

        - name: GET_HOST_FROM

          value: dns

        ports:

        - name: http # 端口的名字定义为 http

          containerPort: 80 # 容器的端口

2）创建service

vim myapp-service.yml 

apiVersion: v1

kind: Service # 类型为 Service

metadata:

  name: myapp

  namespace: default

spec:

  type: ClusterIP # service类型为 ClusterIP

  selector: # 这里的labels匹配上面的 matchLabels 用来发现deployment

    app: myapp

    release: stabel

  ports:

  - name: http # 端口的名字定义为 http

    port: 8000 # 暴露的svc外部端口

    targetPort: 80 # 容器内部端口


# 创建 deployment

kubectl apply -f myapp-deploy.yml

kubectl get deploy

kubectl get pod

# 创建 svc

kubectl apply -f myapp-service.yml

kubectl get svc

# 通过 curl 访问 svc 的ip:8000负载均衡访问

HeadlessService

和ClusterIP一样只不过不会暴露service的IP和端口，只能通过域名方式访问：

测试

vim myapp-headless-service.yml 

apiVersion: v1

kind: Service # 类型为 Service

metadata:

  name: myapp-headless

  namespace: default

spec:

  clusterIP: "None" # 表示为一个headless服务

  selector: # 这里的labels匹配上面的 matchLabels 用来发现deployment

    app: myapp

    release: stabel

  ports:

  - name: http # 端口的名字定义为 http

    port: 80 # 容器内部端口

    targetPort: 8000 # 暴露的svc外部端口


# 创建 svc

kubectl apply -f myapp-headless-service.yml

# 查看 svc 发现为 None

[root@k8s-master clusterip]# kubectl get svc

NAME             TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE

kubernetes       ClusterIP   10.96.0.1        <none>        443/TCP    2d5h

myapp            ClusterIP   10.101.230.183   <none>        8000/TCP   5m13s

myapp-headless   ClusterIP   None             <none>        80/TCP     5s

# 查看 dns 任意找一个，例如： coredns-bccdc95cf-m4jg5   10.244.0.16

kubectl get pod -n kube-system -o wide

# 通过headless自带的域名解析访问

yum install -y bind-utils

# 使用 dig 命令指定dns域名解析

# service名.命名空间.集群域名（默认svc.cluster.local）

dig -t A myapp-headless.default.svc.cluster.local @10.244.0.16

NodePort

在每个节点上开启一个端口，将该端口的流量导入kube-proxy，然后由kube-proxy进一步给对应的pod

vim nodeport.yml 

apiVersion: v1

kind: Service # 类型为 Service

metadata:

  name: myapp-nodeport

  namespace: default

spec:

  type: NodePort # service类型为 NodePort

  selector: # 这里的labels匹配上面的 matchLabels 用来发现deployment

    app: myapp

    release: stabel

  ports:

  - name: http # 端口的名字定义为 http

    port: 9000 # 暴露的svc外部端口

    targetPort: 80 # 容器内部端口


kubectl apply -f nodeport.yml

# 查看 svc

[root@k8s-master clusterip]# kubectl get svc

NAME             TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE

kubernetes       ClusterIP   10.96.0.1        <none>        443/TCP          2d5h

myapp            ClusterIP   10.101.230.183   <none>        8000/TCP         34m

myapp-headless   ClusterIP   None             <none>        80/TCP           29m

myapp-nodeport   NodePort    10.106.39.25     <none>        9000:31714/TCP   6s

# 访问

# 9000:31714/TCP 9000 是这个service自己ip的端口，31714是每个节点上暴露的端口

curl 10.106.39.25:9000

curl k8s-master:31714

curl k8s-node1:31714

curl k8s-node2:31714

LoadbBlancer

和nodeport其实是同一种，只不过添加了负载均衡的功能。这个是收费的功能。

ExternalName

将服务映射到externalName字段（可以是域名或者IP）。ExternalName是Service的特例，他没有selector，也没有定义任何的端口和Endpoint。相当于将外部流量导入到内部。

vim external-name.yml 

apiVersion: v1

kind: Service # 类型为 Service

metadata:

  name: myapp-external-name

  namespace: default

spec:

  type: ExternalName # service类型为 ExternalName

  externalName: habor-repo.com


kubectl apply -f external-name.yml

# 查看

kubectl get svc

# 查看 dns 任意找一个，例如： coredns-bccdc95cf-m4jg5   10.244.0.16

kubectl get pod -n kube-system -o wide

# 测试域名解析

dig -t A myapp-external-name.default.svc.cluster.local @10.244.0.16

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