​​0x01 介绍​​

每个​​​Pod​​​都有独有的IP地址，而每次​​​Pod​​​重建后IP地址都会发生变化，那我们如何长期对一个​​​Pod​​​进行访问呢？答案就是​​​Service​​​，​​​Servcie​​​可以理解为一组​​​Pod​​​的四层代理，​​​Service​​​作为​​​kubernets​​​一种标准的资源，它可以通过节点的​​​kube-proxy​​​从​​​apiserver​​​中获取每个​​​Pod​​​的地址，从而实现代理功能。由下图可见，每一个​​​Service​​​资源都有一个​​​endpoints​​​，​​​endpoints​​​主要记录了每个​​​pod​​​的IP地址信息，当​​​Pod​​​的IP发生变化时，endpoints会进行更新。

​​​Service​​​常见的代理模式有两种，一种是​​​IPVS​​​，一种是​​​iptables​​​；还有比较新的​​​cni：ebpf、nftables​​。本篇使用的​是​​​IPVS​​​，启用​​​IPVS​​​可以通过以下方式进行设置：

1、使用​​​kubeadm​​​安装的集群配置

# kubectl edit configmap kube-proxy -n kube-system   ...   mode: “ipvs“   ...、   # kubectl delete pod kube-proxy-btz4p -n kube-system   注：1、kube-proxy配置文件以configmap方式存储   2、如果让所有节点生效，需要重建所有节点kube-proxy pod

2、二进制安装的集群配置

# vi kube-proxy-config.ymlmode: ipvsipvs:scheduler: "rr“# systemctl restart kube-proxy注：参考不同资料，文件名可能不同。

值得注意的是：​当 ​​kube-proxy ​​以 ​​IPVS​​ 代理模式启动时，它将验证​​ IPVS​​ 内核模块是否可用。如果未检测到​​ IPVS ​​内核模块，则​​ kube-proxy ​​将退回到以 ​​iptables ​​代理模式运行。​

​​0x02 Service快速入门​​

​    定义一个​​deployment​​资源​

[root@aliyun168-37 nginx]# cat dp.yaml apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata:  name: nginx  labels:    app: nginx  namespace: testspec:  replicas: 3  selector:     matchLabels:      app: nginx  template:    metadata:      labels:        app: nginx    spec:      containers:      - image: nginx        name: nginx        ports:        - containerPort: 80

定义一个​​​service​​​资源

[root@aliyun168-37 nginx]# cat svc.yaml apiVersion: v1kind: Servicemetadata:  name: nginx-svc  namespace: testspec:  selector:    app: nginx   # 选择的pod  ports:  - port: 8080 # service端口    targetPort: 80  # container端口    protocol: TCP  # 协议类型

应用：

kubectl apply -f dp.yamlkubectl apply -f svc.yaml

至此一个​​​Service​​​资源就创建好了，​​​Service​​​的​​​endpoint​​​为​​​labels app:nginx​​​的​​​pod.​​​

查看​​​Pod​​​

[root@aliyun168-37 nginx]# kubectl get pod -n test -o wideNAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP             NODE      NOMINATED NODE   READINESS GATESnginx-7848d4b86f-mdql8   1/1     Running   0          6m45s   10.244.4.140   wokayou   <none>           <none>nginx-7848d4b86f-t5zmt   1/1     Running   0          6m45s   10.244.4.139   wokayou   <none>           <none>nginx-7848d4b86f-zt7jj   1/1     Running   0          6m45s   10.244.4.141   wokayou   <none>           <none>

查看​​​Service​​​

[root@aliyun168-37 nginx]# kubectl describe svc/nginx-svc -n testName:              nginx-svcNamespace:         testLabels:            <none>Annotations:       Selector:  app=nginxType:              ClusterIPIP:                10.109.58.23Port:              <unset>  8080/TCP  # 代理后的端口TargetPort:        80/TCP  # Container的端口Endpoints:         10.244.4.139:80,10.244.4.140:80,10.244.4.141:80Session Affinity:  NoneEvents:            <none>

查看Endpoints(创建Service后会自动创建一个同名的endpoints)

[root@aliyun168-37 nginx]# kubectl get endpoints nginx-svc -n testNAME        ENDPOINTS                                         AGEnginx-svc   10.244.4.139:80,10.244.4.140:80,10.244.4.141:80   18m

访问：

查看​​​IPVS​​​规则：

​​0x03 Service类型和应用​​

​​​Service​​​支持4种类型：

  1. ​​​ClusterIP​​​(默认模式)

  2. ​​​NodePort​​​：主机端口模式

  3. ​​​Headless ClusterIP​​​：无头模式

  4. ​​​LoadBalancer​​​：使用外部负载均衡

  5. ​​​ExternalName​​​：将外部服务引入集群内部

​​0x03.1 ClusterIP​​

不指定​​​Service​​​类型时，默认类型为​​​ClusterIP​​​，而这个​​​ClusterIP​​​的地址段在安装集群的时已经配置好了，ClusterIP一般​只能在集群内访问​，集群外是无法访问的。

配置位置：

cat kube-controller-manager.yaml ...    - --service-cluster-ip-range=10.96.0.0/12...

​​​ClusterIP​​​类型使用：

[root@aliyun168-37 nginx]# cat svc.yaml apiVersion: v1kind: Servicemetadata:  name: nginx-svc  namespace: testspec:  selector:    app: nginx  ports:  - port: 8080   # service端口    targetPort: 80 # container Port    protocol: TCP  type: ClusterIP

也可以指定​​​ClusterIP​​​

...spec:...  type: ClusterIP  clusterIP: 10.100.100.100...

​​0x03.2 NodePort​​

​​​NodePort​​​类型的Service应用后，每个​​​Node​​​都会监听该端口。我们可以通过任意一个​​​NodeIP:Port​​​来访问。

创建一个​​​NodePort​​​类型的​​​Service​​​

...spec:...  ports:  - port: 80    protocol: TCP  type: NodePort...

查看​​​Service​​​，可以看到已经将80端口映射为31321端口了

[root@aliyun168-37 nginx]# kubectl get svc -n testNAME        TYPE       CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGEnginx-svc   NodePort   10.104.215.99   <none>        80:31321/TCP   3m23s

随便登录一台主机，查看端口监听情况

集群外访问测试：

​​​NodePort​​​类型的​​​Service​​​在不指定​​​Port​​​的情况下，将随机分配一个​​​Port​​​，而分配的访问默认为​​​30000-32767​​​，可以通过以下配置文件进行修改：

vim kube-apiserver.yaml

增加：- --service-node-port-range=1-65535

也可以指定​​​NodePort​​​

...spec:...  ports:  - port: 80    protocol: TCP    nodePort: 1023  type: NodePort...

​​0x03.3 Headless ClusterIP无头服务​​

无头服务是一种特殊​​​ClusterIP​​​类型的​​​Service​​​，但是没有​​​ClusterIP​​​，只能通过域名进行访问，无头服务一般在​​​StatfulSet​​​中使用。

定义一个​​​Headless ClusterIP​​​资源

apiVersion: v1kind: Servicemetadata:  name: nginx-svc  namespace: testspec:  selector:    app: nginx  ports:  - port: 80    protocol: TCP  clusterIP: "None"  # 此处定义为Node，即为Headless

查看​​​Service​​​

[root@aliyun168-37 nginx]# kubectl get svc -n testNAME        TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGEnginx-svc   ClusterIP   None         <none>        80/TCP    48s

获取集群内​​​DNS​​​地址

解析地址，域名组成为​​​servicename.namespace.svc.cluster.local​​​：

[root@aliyun168-37 nginx]# nslookup nginx-svc.test.svc.cluster.local 10.96.0.10Server:         10.96.0.10Address:        10.96.0.10#53

Name:   nginx-svc.test.svc.cluster.localAddress: 10.244.4.140Name:   nginx-svc.test.svc.cluster.localAddress: 10.244.4.141Name:   nginx-svc.test.svc.cluster.localAddress: 10.244.4.139

集群内访问：

​​0x​​03.4 ExternalName 将外部流量引入集群内部​​

​​​ExternalName​​​类型的​​​Service​​​通过​​​CNAM​​​​E​​​和它的值，可以将服务映射到​​​externalName​​​字段的内容引入外部服务到内部流量，即​使用DNS ​​CNAME​​机制把自己​​CNAME​​到你指定的另外一个域名上。​

定义一个​​​externalName​​​类型​​​Service​​​:

[root@aliyun168-37 nginx]# cat svc3.yaml apiVersion: v1kind: Servicemetadata:  name: mysql  namespace: testspec:  type: ExternalName  externalName: mysql.51yunwei.top

​​​pod​​​使用​​​mysql​​​进行访问

​​0x​​03.5 ​​LoadBalancer​​使用外部负载均衡​​

​​​LoadBalancer​​​需要使用外部​​​Balancer​​​(负载均衡器)来实现，我的环境无法演示。

​​0x04 使用endpoint代理集群外部服务​​

通过上面的例子，我们知道service是依靠endpoint实现的，而这个endpoint也是一种kuberntes资源，支持自定义，这就意味着我们也可以使用service实现集群外部的资源代理访问。

定义endpoints：

apiVersion: v1kind: Endpointsmetadata:  name: mysql-svc  namespace: testsubsets:  - addresses:     - ip: 1.1.1.1    ports:    - port: 3306

定义service(名字和endpoints一样就可以自动关联起来了)：

apiVersion: v1kind: Servicemetadata:   name: mysql-svc  namespace: testspec:  ports:  - port: 3306    targetPort: 3306    protocol: TCP

查看：

[root@aliyun168-37 nginx]# kubectl describe svc mysql-svc -n test      Name:              mysql-svcNamespace:         testLabels:            <none>Annotations:       Selector:  <none>Type:              ClusterIPIP:                10.103.36.61Port:              <unset>  3306/TCPTargetPort:        3306/TCPEndpoints:        1.1.1.1:3306Session Affinity:  NoneEvents:            <none>[root@aliyun168-37 nginx]#

访问：

--结束。

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