service管理

• 容器化带来的问题
  • 自动调度：在Pod创建之前，用户无法预知Pod所在的节点，以及Pod的IP地址
  • 一个已经存在的Pod在运行过程中，如果出现故障，Pod也会在新的节点使用新的IP进行部署
  • 应用程序访问服务的时候，地址也不能经常变换
  • 多个相同的Pod如何访问他们上面的服务
• service就是解决这些问题的

clusterIP

• 服务的自动跟踪
  • 服务会创建一个clusterIP，这个地址对应资源地址，不管Pod如何变化，服务总能找到对应的Pod，且clusterIP保持不变
• 服务的负载均衡
  • 如果服务后端对应多个Pod，则会通过IPTables/LVS规则将访问的请求最终映射到Pod的容器内部，自动在多个容器间实现负载均衡
• 服务的自动发现
  • 服务创建时会自动在内部DNS上注册域名
  • 域名：<服务名称>.<名称空间>.svc.cluster.local
  • cluster.local是在集群创建前，kubeadm-init.yaml文件里定义的，如果公司有自己的域名，可以替换

• 服务的工作原理
  • kube-proxy是在所有节点上运行的代理。可以实现简单的数据转发，可以设置更新IPTables/LVS规则，在服务创建时，还提供服务地址DNS自动注册与服务发现功能
    

自动注册域名

[root@master ~]# vim mysvc.yaml
---
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:name: mysvc
spec:type: ClusterIPselector:app: webports:- protocol: TCPport: 80targetPort: 80[root@master ~]# kubectl apply -f mysvc.yaml
service/mysvc created
[root@master ~]# kubectl get service
NAME         TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
kubernetes   ClusterIP   10.245.0.1      <none>        443/TCP   2d18h
mysvc        ClusterIP   10.245.1.80     <none>        80/TCP    8s
[root@master ~]# yum install -y bind-utils
# k8s DNS地址
[root@master ~]# kubectl -n kube-system get service
NAME             TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)                  AGE
kube-dns         ClusterIP   10.245.0.10     <none>        53/UDP,53/TCP,9153/TCP   13d
metrics-server   ClusterIP   10.245.66.175   <none>        443/TCP                  10d
[root@master ~]# host mysvc.default.svc.cluster.local 10.245.0.10
Using domain server:
Name: 10.245.0.10
Address: 10.245.0.10#53
Aliases: mysvc.default.svc.cluster.local has address 10.245.1.80

后端Pod

[root@master ~]# vim myweb.yaml
---
kind: Pod
apiVersion: v1
metadata:name: myweblabels:app: web
spec:terminationGracePeriodSeconds: 0restartPolicy: Alwayscontainers:- name: apacheimage: myos:httpdimagePullPolicy: IfNotPresentports:- name: myhttpprotocol: TCPcontainerPort: 80[root@master ~]# sed 's,myweb,web1,' myweb.yaml |kubectl apply -f -
pod/web1 created
[root@master ~]# curl http://10.245.1.80
Welcome to The Apache.# service 靠标签寻找 Pod
[root@master ~]# kubectl label pod web1 app-
pod/web1 labeled
[root@master ~]# curl http://10.245.1.80
curl: (7) Failed connect to 10.245.1.80:80; Connection refused
[root@master ~]# kubectl label pod web1 app=web
pod/web1 labeled
[root@master ~]# curl http://10.245.1.80
Welcome to The Apache.

多个Pod负载均衡

[root@master ~]# sed 's,myweb,web2,' myweb.yaml |kubectl apply -f -
pod/web2 created
[root@master ~]# sed 's,myweb,web3,' myweb.yaml |kubectl apply -f -
pod/web3 created
[root@master ~]# curl -s http://10.245.1.80/info.php |grep php_host
php_host:       web1
[root@master ~]# curl -s http://10.245.1.80/info.php |grep php_host
php_host:       web2
[root@master ~]# curl -s http://10.245.1.80/info.php |grep php_host
php_host:       web3

为服务设置固定IP

• ClusterIP是随即分配IP的，如果想使用固定IP，可以自定义，但IP的范围必须符合服务的CIDR

[root@master ~]# vim mysvc.yaml
---
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:name: mysvc
spec:type: ClusterIPclusterIP: 10.245.1.80selector:app: webports:- protocol: TCPport: 80targetPort: myhttp[root@master ~]# kubectl delete -f mysvc.yaml
service "mysvc" deleted
[root@master ~]# kubectl apply -f mysvc.yaml
service/mysvc created
[root@master ~]# kubectl get service
NAME         TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
kubernetes   ClusterIP   10.245.0.1    <none>        443/TCP   2d18h
mysvc        ClusterIP   10.245.1.80   <none>        80/TCP    65s

服务类型

• 发布服务
  • ClusterIP服务可以解决集群内应用互访的问题，但外部的应用无法访问集群内的资源，某些应用需要访问集群内的资源，我们需要对外发布服务
• 服务类型
  • k8s的ServiceTypes允许指定不同的Service类型，以满足不同的需求，有效的类型有：ClusterIP、NodePort、LoadBalancer、ExternaIName
  • ClusterIP：默认类型，只能在集群内部使用，可以实现Pod的自动跟踪与负载均衡，是最核心的服务类型
  • NodePort：通过将真实节点的端口映射到ClusterIP服务上，对外暴露服务的类型
  • LoadBalancer：使用云提供商的负载均衡器，通过外部路由将流量转发到NodePort和ClusterIP服务上
  • ExternaIName：通过CNAME和对应值，可以将外部服务映射到externaIName字段的内容
• 对外发布服务
  • 使用基于端口映射(默认值：30000-32767)的NodePort对外发布服务，可以发布任意服务（四层）
  • 使用lngress控制器（一般由Nginx或HAProxy构成），用来发布http、https服务（七层）
  • LoadBalancer：使用外部云服务或externaIIPs（需要特定的服务或付费支持）

nodePort

[root@master ~]# vim mysvc.yaml
---
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:name: mysvc
spec:type: NodePort               # 指定服务类型clusterIP: 10.245.1.80selector:app: webports:- protocol: TCPport: 80nodePort: 30080            # 可选配置，如果不指定就使用随即端口targetPort: myhttp[root@master ~]# kubectl apply -f mysvc.yaml
service/mysvc configured
[root@master ~]# kubectl get service
NAME         TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kubernetes   ClusterIP   10.245.0.1    <none>        443/TCP        5d18h
mysvc        NodePort    10.245.1.80   <none>        80:30080/TCP   17m# NodePort会在所有节点映射端口，可以访问任意节点
[root@master ~]# curl http://node-0001:30080
Welcome to The Apache.
[root@master ~]# curl http://node-0002:30080
Welcome to The Apache.
[root@master ~]# curl http://node-0003:30080
Welcome to The Apache.

Ingress

• Ingress公开从集群外部到集群内服务的HTTP和HTTPS路由。流量路由由Ingress资源上定义的规则控制
• Ingress控制器通常由负载均衡器来实现（Nginx、HAProxy）

安装Ingress控制器

• Ingress服务由规则+控制器组成
• 规则负责制定策略，控制器负责执行
• 如果没有控制器，单独设置规则无效
• 获取控制器镜像及资源文件
  • 地址：http://github.com/kubernetes/ingress-nginx

[root@master ingress]# docker load -i ingress.tar.xz
[root@master ingress]# docker images|while read i t _;do[[ "${t}" == "TAG" ]] && continue[[ "${i}" =~ ^"registry:5000/".+ ]] && continuedocker tag ${i}:${t} registry:5000/plugins/${i##*/}:${t}docker push registry:5000/plugins/${i##*/}:${t}docker rmi ${i}:${t} registry:5000/plugins/${i##*/}:${t}
done
[root@master ingress]# sed 's,\(image: \).*/\(.*\),\1registry:5000/plugins/\2,' -i deploy.yaml
328:    image: registry:5000/plugins/controller:v1.1.0
609:    image: registry:5000/plugins/kube-webhook-certgen:v1.1.1
661:    image: registry:5000/plugins/kube-webhook-certgen:v1.1.1[root@master ingress]# kubectl apply -f deploy.yaml
[root@master ingress]# kubectl -n ingress-nginx get pods
NAME                                        READY   STATUS      RESTARTS   AGE
ingress-nginx-admission-create--1-lm52c     0/1     Completed   0          29s
ingress-nginx-admission-patch--1-sj2lz      0/1     Completed   0          29s
ingress-nginx-controller-5664857866-tql24   0/1     Running     0          29s

创建后端服务

[root@master ~]# vim mysvc.yaml
---
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:name: mysvc
spec:type: ClusterIPclusterIP: 10.245.1.80selector:app: webports:- protocol: TCPport: 80targetPort: 80[root@master ~]# kubectl apply -f mysvc.yaml
service/mysvc configured
[root@master ~]# kubectl get service
NAME         TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
kubernetes   ClusterIP   10.245.0.1    <none>        443/TCP   5d19h
mysvc        ClusterIP   10.245.1.80   <none>        80/TCP    36m
[root@master ~]# kubectl get pods -l app=web --show-labels
NAME   READY   STATUS    RESTARTS   AGE   LABELS
web1   1/1     Running   0          36m   app=web
web2   1/1     Running   0          34m   app=web
web3   1/1     Running   0          34m   app=web
[root@master ~]# curl http://10.245.1.80
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对外发布服务

[root@master ~]# kubectl get ingressclasses.networking.k8s.io
NAME    CONTROLLER             PARAMETERS   AGE
nginx   k8s.io/ingress-nginx   <none>       5m7s
[root@master ~]# vim mying.yaml
---
kind: Ingress                       # 资源对象类型
apiVersion: networking.k8s.io/v1    # 资源对象版本
metadata:                           # 元数据name: mying                        # 资源对象名称
spec:                               # 资源对象定义ingressClassName: nginx         # 使用的类名称rules:                          # ingress规则定义- host: test.zhixi.cn              # 域名定义，没有可以不写http:                           # 协议paths:                      # 访问的路径定义- backend:                 # 后端服务service:                  # 服务声明name: mysvc               # 服务名称port:                 # 端口号声明number: 80           # 访问服务的端口号path: /                       # 访问的url路径pathType: Prefix          # 路径类型（implementationSpecific、Exact 、Prefix）[root@master ~]# kubectl apply -f mying.yaml
ingress.networking.k8s.io/mying created
[root@master ~]# kubectl get ingress
NAME    CLASS   HOSTS         ADDRESS        PORTS   AGE
mying   nginx   test.zhixi.cn   192.168.1.51   80      70s
[root@master ~]# curl -H "Host: test.zhixi.cn" http://192.168.1.51
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