本文是自己的学习笔记

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1、Service存在的意义

Service 是 Pod 的“稳定访问入口”和“内部负载均衡器”。 它为一组具有相同功能的 Pod 提供了一个固定的 IP 地址和 DNS 域名。

客户端 (Client)
        │
        ▼
┌─────────────────────────┐
│ Service (固定 IP/端口)   │
└───────────┬─────────────┘
            │  通过 Label Selector 标签选择器
            ▼
┌─────────────────────────┐
│ Endpoints (Pod IP 列表)  │ ◄── Service/Endpoint Controller 动态更新
└───────────┬─────────────┘
            ├───► Pod 1 (10.244.0.5:8080)
            ├───► Pod 2 (10.244.0.6:8080)
            └───► Pod 3 (10.244.0.7:8080)

1、关联 Pod（Label Selector）： Service 通过 selector 挑选出拥有特定标签（Label）的 Pod。

2、维护 Pod 动态列表（Endpoints）： 前面提过的 Endpoint Controller 会时刻监控 Pod 的变动，只要 Pod IP 变化或升降级，就会自动更新 Endpoint 列表。

3、流量负载均衡： 节点上的 kube-proxy 组件（借助 Linux 系统的 iptables 或 IPVS 规则）将发送给 Service 的流量转发到具体的某一个健康 Pod 上。

2、Service的三个基本类型

2.1、三者的关系

在 Kubernetes (K8s) 中，最核心且最常用的 Service 类型主要有以下 三种（加上专门用于引入外部域名的 ExternalName 共有 4 种，但传统场景下大家常说的主要是前三种）

1. ClusterIP（默认类型）

   • 作用/暴露范围： 仅在 集群内部（Cluster-Internal） 可访问。
   • 工作机制： K8s 会为该 Service 分配一个集群内部专属的虚拟 IP（Cluster-IP）。集群外的任何设备都无法直接访问该 IP，只有集群内部的 Pod 或 Node 可以访问。
   • 适用场景：
     1. 服务间内部通信（如：前端 Web 访问后端 API 服务）。
     2. 数据库、缓存等不需要/不应该对外部网络公开的内部组件（如 MySQL、Redis）。

2. NodePort

   • 作用/暴露范围： 将服务暴露给 集群外部（Cluster-External） 访问。
   • 工作机制： 在 ClusterIP 的基础上，K8s 会在集群中的 每一个节点（Worker Node） 上都开放一个相同的端口（默认端口范围为 30000-32767）。外部用户或设备可以通过访问 任意节点IP:NodePort 来调用该服务。
   • 适用场景：
     1. 开发、测试环境快速验证服务。
     2. 临时对外暴露服务，或用于演示。
     3. 自建 Kubernetes 集群（无云厂商 LoadBalancer 支持）时暴露对外入口。

3. LoadBalancer

   • 作用/暴露范围： 生产环境标准的 集群外部（Cluster-External） 暴露方式。
   • 工作机制： 在 NodePort 和 ClusterIP 的基础上，配合云服务提供商（如 AWS、阿里云、腾讯云、Google Cloud 等）的 API，自动在云端创建并配置一个外部负载均衡器（如 CLB / ALB / ELB）。云厂商的负载均衡器会分配一个公网 IP，并将流量路由到各个节点的 NodePort 上。
   • 适用场景：生产环境直接向公网提供服务的应用（如官方网站、App 后端接口等）。

补充演进关系：

这三种类型是递进/包含的关系：LoadBalancer 建立在 NodePort 之上，而 NodePort 又建立在 ClusterIP 之上。因此，创建一个 LoadBalancer 类型的 Service 时，它同时也拥有自己的 NodePort 和 ClusterIP。

2.2、总结

Service 类型	暴露范围	核心机制 / 依赖项	常见适用场景
ClusterIP (默认)	仅集群内部	分配内部虚拟 IP，仅供集群内 Pod/Node 访问。	微服务内部互访、数据库、缓存等不公开服务。
NodePort	集群外部	在每个节点上开放相同端口（30000-32767），通过 <NodeIP>:<NodePort> 访问。	开发测试环境快速验证、自建集群临时暴露服务。
LoadBalancer	集群外部	自动向公有云申请公网 LB，将流量接入 NodePort/ClusterIP。	生产环境直接对外提供服务的公网业务入口。