Kubenetes(3)--网络通信（1）--service实现

一、通过service控制的网络1.1、什么是service？Service可以看作是一组提供相同服务的Pod对外的访问接口（多个豌豆荚）。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。（7层功能可以通过Ingress实现）1.2、service的类型• ClusterIP：默认值，k8s系统给service自动分配的虚拟IP，

Hemi Fate

2980人浏览 · 2022-03-22 20:30:00

Hemi Fate · 2022-03-22 20:30:00 发布

四、如何设置service的四种模式及无头服务

4.1、创建一个ClusterIP的service（pod内部可以访问）

4.2、创建一个NodePort的service（pod外部也可以访问）

4.3、创建一个无头服务的service（内部访问）

4.4、LoadBalancer （pod外部也可以访问）

4.5 POD集群内资源如何访问外部资源：ExternalName（外部可访问）

4.6、直接指定外部IP（可通过外部访问）

一、什么是service？

Service可以看作是一组提供相同服务的Pod对外的访问接口（多个豌豆荚）。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。（7层功能可以通过Ingress实现）

二、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）。

三、Service的构成

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。

• IPVS模式的service，可以使K8s集群支持更多量级的Pod。

四、如何开启Ipvs模式？

###开启kube-proxy的ipvs模式：

##三台主机分别安装ipvsadm
[root@server1 ~]#  yum install -y ipvsadm

##设置master节点的kube-proxy的模式为ipvs
[root@server1 ~]# kubectl edit cm kube-proxy -n kube-system

##更新三个node的模式
[root@server1 ~]# kubectl get pod -n kube-system |grep kube-proxy | awk '{system("kubectl delete pod "$1" -n kube-system")}'
                                ###使用删除重启的方式进行更新

IPVS模式下，kube-proxy会在service创建后，在宿主机上添加一个虚拟网卡： kube-ipvs0，并分配service IP。

随后，kube-proxy通过linux的IPVS模块，以rr轮询方式调度service中的Pod。

四、如何设置service的四种模式及无头服务

4.1、创建一个ClusterIP的service（pod内部可以访问）

##创建一个ClusterIP的service
##编写指定的服务
[root@server1 service]# vim service.yml 
[root@server1 service]# vim pod.yml 

##使应用生效
[root@server1 service]# kubectl apply -f service.yml 
service/myservice created
[root@server1 service]# kubectl apply -f pod.yml 
deployment.apps/deployment-example created

##查看启动的服务的细节
[root@server1 service]# kubectl describe svc myservice
Name:              myservice
Namespace:         default
Labels:            <none>
Annotations:       <none>
Selector:          app=myapp
Type:              ClusterIP
IP Family Policy:  SingleStack
IP Families:       IPv4
IP:                10.100.125.147
IPs:               10.100.125.147
Port:              <unset>  80/TCP
TargetPort:        80/TCP
Endpoints:         10.244.1.49:80,10.244.2.51:80
Session Affinity:  None
Events:            <none>

##进行通信测试（在当前pod开启新的节点，进行内部通信测试）
[root@server1 service]# kubectl run demo --image=busybox -it --restart=Never
If you don't see a command prompt, try pressing enter.
##链接测试
/ # ping 10.100.125.147

##查看网关
/ # nslookup myservice

##查看指定的namespace的服务
[root@server1 service]# kubectl get services kube-dns --namespace=kube-system

########两个文件的内容#######
[root@server1 service]# cat service.yml 
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: myservice
spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  selector:
    app: myapp
  type:
    ClusterIP
[root@server1 service]# cat pod.yml 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: deployment-example
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp
    spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: nginx

4.2、创建一个NodePort的service（pod外部也可以访问）

[root@server1 service]# kubectl apply -f service.yml 
service/myservice configured
[root@server1 service]# kubectl get svc 
NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1        <none>        443/TCP        7d2h
myservice    NodePort    10.100.125.147   <none>        80:31604/TCP   29m
[root@server1 service]# kubectl describe svc myservice
Name:                     myservice
Namespace:                default
Labels:                   <none>
Annotations:              <none>
Selector:                 app=myapp
Type:                     NodePort
IP Family Policy:         SingleStack
IP Families:              IPv4
IP:                       10.100.125.147
IPs:                      10.100.125.147
Port:                     <unset>  80/TCP
TargetPort:               80/TCP
NodePort:                 <unset>  31604/TCP        ##设置外部访问映射的端口
Endpoints:                10.244.1.49:80,10.244.2.51:80
Session Affinity:         None
External Traffic Policy:  Cluster
Events:                   <none>

##yml文件内容
[root@server1 service]# cat service.yml 
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: myservice
spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  selector:
    app: myapp
  type:                    ##指定内容的格式为NodePort
    NodePort

[root@server1 service]# cat pod.yml 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: deployment-example
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp
    spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: nginx

也可以通过修改第一个ClusterIP的配置文件内容来进行更该：kubectl edit svc myservice，修改类型为NodePort

外部访问的同时，POD内部依然可以访问，这里不做额外的测试

4.3、创建一个无头服务的service（内部访问）

Headless Service “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

##编写无头service的配置yml文件
[root@server1 service]# cat service.yml
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: myservice
spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  selector:
    app: myapp
  clusterIP: None       ##指定类型为无头服务

这里不受pod的滚动更新的影响，不论是添加或者删除，指定的网关IP没有变，就依然可以解析到

4.4、LoadBalancer （pod外部也可以访问）

从外部访问 Service 的第二种方式，适用于公有云上的 Kubernetes 服务。这时候，你可以指定一个 LoadBalancer 类型的 Service。

在service提交后，Kubernetes就会调用 CloudProvider 在公有云上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。

###LoadBalancer 的yml文件
[root@server1 service]# cat service.yml 
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: myservice
spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  selector:
    app: myapp
  type: LoadBalancer         ###设置类型为LoadBalancer

4.5 POD集群内资源如何访问外部资源：ExternalName（外部可访问）

适用于集群内部容器访问外部资源。

##ExternalName类型

[root@server1 service]# cat service.yml 
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: myservice
spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  selector:
    app: myapp
  type: ExternalName            ##指定类型
  externalName: www.baidu.com   ##访问的名称

4.6、直接指定外部IP（可通过外部访问）

##通过externalIPs，指定固定IP
[root@server1 service]# cat service.yml 
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: myservice
spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  selector:
    app: myapp
  externalIPs:
  - 192.168.43.88

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