Service是一种抽象概念,定义了一个Pod逻辑集合以及访问它们的策略。目标是提供一个代理服务器,作为Pod的访问入口,它会为访问者提供一个固定访问地址,用于在访问时重定向到相应的后端pod。K8S默认分配给Service的一个固定IP,称为Cluster IP。
虚拟IP属于k8s内部的虚拟网络,外部是寻址不到的。在k8s系统中,实际上是由k8s Proxy组件负责实现虚拟IP路由和转发的,所以k8s Node中都必须运行了k8s Proxy,从而在容器覆盖网络之上又实现了k8s层级的虚拟转发网络。
先看几个概念:
这里的port表示:service暴露在cluster ip上的端口,clusterIP:port 是提供给集群内部客户访问service的入口。
nodeIP:nodePort 是提供给集群外部客户访问service的入口。
targetPort很好理解,targetPort是pod上的端口,从port和nodePort上到来的数据最终经过kube-proxy流入到后端pod的targetPort上进入容器。
总的来说,port和nodePort都是service的端口,前者暴露给集群内客户访问服务,后者暴露给集群外客户访问服务。从这两个端口到来的数据都需要经过反向代理kube-proxy流入后端pod的targetPod,从而到达pod上的容器内。
ip相关概念
Pod IP
pod的ip,每个Pod启动时,会自动创建一个镜像为gcr.io/google_containers/pause:0.8.0的容器,容器内部与外部的通信经由此容器代理,该容器的IP也可以称为Pod IP。
Cluster IP
Pod IP 地址是实际存在于某个网卡(可以是虚拟设备)上的,但Service Cluster IP就不一样了,没有网络设备为这个地址负责。它是由kube-proxy使用Iptables规则重新定向到其本地端口,再均衡到后端Pod的。当proxy发现一个新的service后,它会在本地节点打开一个任意端口,建相应的iptables规则,重定向服务的IP和port到这个新建的端口,开始接受到达这个服务的连接。
外部IP
nodeIP,Service对象在Cluster IP range池中分配到的IP只能在内部访问,如果服务作为一个应用程序内部的层次,还是很合适的。如果这个Service作为前端服务,准备为集群外的客户提供业务,我们就需要给这个服务提供公共IP了。指定service的spec.type=NodePort,这个类型的service,系统会给它在集群的各个代理节点上分配一个节点级别的端口,能访问到代理节点的客户端都能访问这个端口,从而访问到服务。
举个例子
一个a服务运行3个pod,b服务怎么访问a服务的pod,pod的ip都不是持久化的重启之后就会有变化。
这时候b服务可以访问跟a服务绑定的service,service信息是固定的提前告诉b就行了,service通过Label Selector跟a服务的pod绑定,无论a的pod如何变化对b来说都是透明的。
在实际生产环境中,对Service的访问可能会有两种来源:Kubernetes集群内部的程序(Pod)和Kubernetes集群外部,为了满足上述的场景,Kubernetes service有以下三种类型:
ClusterIP:提供一个集群内部的虚拟IP以供Pod访问。
NodePort:在每个Node上打开一个端口以供外部访问。
LoadBalancer:通过外部的负载均衡器来访问。
ingress:
实现的原理如下 https://www.jianshu.com/p/bbb673e79c3e
ClusterIP
此类型会提供一个集群内部的虚拟IP(与Pod不在同一网段),以供集群内部的pod之间通信使用。ClusterIP也是Kubernetes service的默认类型.
NodePort Service
NodePort Service是类型为NodePort的Service, k8s除了会分配给NodePort Service一个内部的虚拟IP,另外会在每一个Node上暴露端口NodePort,外部网络可以通过[NodeIP]:[NodePort]访问到Service。
LoadBalancer Service
LoadBalancer Service是类型为LoadBalancer的Service,它是建立在NodePort Service集群基础上的,k8s会分配给LoadBalancer;Service一个内部的虚拟IP,并且暴露NodePort。除此之外,k8s请求底层云平台创建一个负载均衡器,将每个Node作为后端,负载均衡器将转发请求到[NodeIP]:[NodePort]。
Kubernetes关于服务的暴露主要是通过NodePort方式,通过绑定minion主机的某个端口,然后进行pod的请求转发和负载均衡,但这种方式下缺陷是
Service可能有很多个,如果每个都绑定一个node主机端口的话,主机需要开放外围一堆的端口进行服务调用,管理混乱
无法应用很多公司要求的防火墙规则
理想的方式是通过一个外部的负载均衡器,绑定固定的端口,比如80,然后根据域名或者服务名向后面的Service ip转发,Nginx很好的解决了这个需求,但问题是如果有新的服务加入,如何去修改Nginx的配置,并且加载这些配置? Kubernetes给出的方案就是Ingress,Ingress包含了两大主件Ingress Controller和Ingress.
Ingress Service
k8s提供了一种HTTP方式的路由转发机制,称为Ingress。Ingress的实现需要两个组件支持, Ingress Controller和HTTP代理服务器。HTTP代理服务器将会转发外部的HTTP请求到Service,而Ingress Controller则需要监控k8s API,实时更新HTTP代理服务器的转发规则;
https://blog.csdn.net/liyingke112/article/details/76022267