Linux企业实战之容器（十六）——Kubernetes（5）

1 service

• Service可以看作是一组提供相同服务的Pod对外的访问接口。借助Service，应用可以方便地实现服务发现和负载均衡;

• service默认只支持4层负载均衡能力，没有7层功能。（可以通过Ingress实现）

• service的类型：

  • ClusterIP：默认值，k8s系统给service自动分配的虚拟IP，只能在集群内部访问。

  • NodePort：将Service通过指定的Node上的端口暴露给外部，访问任意一个NodeIP:nodePort都将路由到ClusterIP。

  • LoadBalancer：在 NodePort 的基础上，借助 cloud provider 创建一个外部的负载均衡器，并将请求转发到 :NodePort，此模式只能在云服务器上使用。

  • ExternalName：将服务通过 DNS CNAME 记录方式转发到指定的域名（通过 spec.externlName 设定）。

（1） ClusterIP模式

ClusterIP模式是Kubernetes默认的service模式，如果在创建service时不添加模式，则生成的service模式默认为ClusterIP

步骤一：编辑资源清单，创建pod和service

kubectl apply -f deployment.yaml           #创建pod
kubectl apply -f service.yaml			   #创建service
kubectl get pod
kubectl get svc

步骤二：创建一个新的pod来访问，之前创建的pod和service

kubectl run test -it --image=reg.westos.org:5000/busyboxplus

curl 10.244.2.28            #访问pod
curl 10.100.86.173          #访问service

注意：这里的ClusterIP模式只能在集群内部进行访问，跨节点是不能够进行通信的。

• Service 是由 kube-proxy 组件，加上 iptables 来共同实现的.

• kube-proxy 通过 iptables 处理 Service 的过程，需要在宿主机上设置相当多的 iptables 规则，如果宿主机有大量的Pod，不断刷新iptables规则，会消耗大量的CPU资源。

我们根据上面查询的宿主机当前的iptables规则可以看到，当前主机上已经存在很多iptables规则了，如果我们继续创建pod和service，那么宿主机上的iptables规则会越来越多，这样会消耗大量的CPU资源。

IPVS模式的service，可以使K8s集群支持更多量级的Pod，可以很好的实现pod的负载均衡

开启kube-proxy的ipvs模式实验

步骤一：在集群的所有节点安装ipvsadm

yum install ipvsadm -y
ipvsadm -l        

步骤二：修改ipvs模式

kubectl edit cm kube-proxy -n kube-system         #修改集群的kube-proxy模式为ipvs

步骤三：删除之前部署kubernetes时，默认创建的kube-proxy的pod，使我们刚刚修改的ipvs模式的pod被自动创建

kubectl get pod -n kube-system
kubectl get pod -n kube-system | grep kube-proxy
kubectl get pod -n kube-system | grep kube-proxy | awk '{system("kubectl delete pod "$1" -n kube-system")}'                                            #删除之前的kube-proxy的pod
kubectl get pod -n kube-system | grep kube-proxy

步骤四：在每个节点上查询lvs策略

ipvsadm -l

注意：当我们将service修改为ipvs的模式后，iptables上将不会再创建servic的iptables规则，而是在ipvs上创建规则

增加pod的副本数，则ipvs会自动增加策略

（2）NodePort模式

步骤一：直接更改已经创建好的service的type为NodePort

kubectl edit svc myservice      #更改type        
kubectl  get svc                #查看更改完type的service
kubectl describe  svc myservice

步骤二：也可以通过编辑资源清单文件，来创建NodePort模式的service

vim service.yaml

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: myservice
spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  selector:
    app:  nginx
  type: NodePort

kubectl apply -y service.yaml
kubectl get svc

（3） LoadBalancer模式

LoadBalancer模式，等于是在NodePort的基础上，在外部添加了一个负载均衡调度器

• 在service提交后，Kubernetes就会调用 CloudProvider 在公有云上为你创建一个负载均衡服务，并且把被代理的 Pod 的 IP地址配置给负载均衡服务做后端

步骤一：编辑service的资源清单文件，创建service

vim service.yaml


kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: myservice
spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  selector:
    app:  nginx
  type: LoadBalancer

kubectl apply -f deployment.yaml
kubectl apply -f service.yaml
kubectl get pod
kubectl get svc

步骤二：查看创建的service的具体信息

kubectl describe svc myservice

（4）ExternalName模式

ExternalName模式，是为了让集群来访问外部的资源

步骤一：编辑service资源清单文件，创建service

vim service.yaml

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: myservice
spec:
 # port:
 #   - protocol: TCP
 #     port: 80
 #     targetPort: 80
 # selector:
 #   app:  nginx
  type: ExternalName
  externalName: www.baidu.com

kubectl apply -f service.yasml
kubectl get svc

步骤二：解析域名

我们在编辑资源清单时，编辑的 externalName: www.baidu.com，解释域名时，可以在集群内部解析到www.baidu.com，说明集群可以访问集群外的资源

（5）service允许为其分配一个公有IP

步骤一：编辑资源清单文件

vim service.yaml

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: myservice
spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  selector:
    app:  nginx
  externalIPs:
    - 192.168.43.120

kubectl apply -f service.yanl
kubectl get svc

步骤二：查看service的具体信息，以及测试从指定的外部端口来访问集群

kubectl describe svc myservice

ipvsadm  -ln

curl    192.168.43.120

总结：上面所讲述的集中service的模式，其中ClusterIP模式是集群默认的service模式，而NodePort、LoadBalancer模式可以使得集群外部的主机来访问集群内部的资源，而ClusterIP模式只能允许集群内部的不同pod来进行相互访问资源。

2 通过域名来访问集群资源

Kubernetes 提供了一个 DNS 插件 Service

我们上面将servic的几种模式时，都是通过IP来进行访问的，其实Kubernetes里面有DNS插件，我们可以通过域名，也能进行对集群的访问

步骤一：编辑service的资源清单文件，创建service

vim service.yaml

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: myservice
spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  selector:
    app:  nginx
  type: ClusterIP

kubectl apply -f service.yaml
kubectl get svc

步骤二：创建pod，查看myservice的解析

kubectl attach test -it      #连接我们之前创建好的test这个pod

nslookup myservice           #解析myservcie

步骤三：查看Kubernetes为集群提供的DNS服务

kubectl get svc -n kube-system

• Headless Service（也称为“无头服务”）

  • Headless Service不需要分配一个VIP，而是直接以DNS记录的方式解析出被代理Pod的IP地址；
  • 域名格式：$(servicename).$(namespace).svc.cluster.local

步骤一 ：编辑service资源清单文件，创建service

vim service.yaml

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: myservice
spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  selector:
    app:  nginx
  clusterIP: None

kubectl apply -f service.yaml
kubectl get svc

步骤二：查看创建的service的详细信息，通过pod来检测其地址信息，并且来访问

kubectl describe svc myservice
kubectl attach test -it
nslookup myservice

当然也可以使用dig来查看解析

kubectl attach demo -it

dig myservice.default.svc.cluster.local

步骤三：pod做滚动更新后，依然可以做解析

vim deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: reg.westos.org:5000/myapp:v2
        ports:
        - containerPort: 80

kubectl apply -f deployment.yaml

kubectl get pod
kubectl attach demo -it
dig myservice.default.svc.cluster.local