kubernetes: 服务发现

什么是服务发现：
服务发现有三个角色，服务提供者、服务消费者和服务中介。服务中介是联系服务提供者和服务消费者的桥梁。服务提供者将自己提供的服务地址注册到服务中介，服务消费者从服务中介那里查找自己想要的服务的地址，然后享受这个服务。服务中介提供多个服务，每个服务对应多个服务提供者。
服务中介就是一个字典，字典里有很多key/value键值对，key是服务名称，value是服务提供者的地址列表。服务注册就是调用字典的Put方法塞东西，服务查找就是调用字典的Get方法拿东西。

当服务提供者节点挂掉时，要求服务能够及时取消注册，比便及时通知消费者重新获取服务地址。

当服务提供者新加入时，要求服务中介能及时告知服务消费者，你要不要尝试一下新的服务。

服务发现模型：
1.基于客户端的服务发现
2.基于服务端的服务发现，我们重点看这个
k8s中怎么使用服务发现
kubernetes的服务发现经过了三个阶段
1.环境变量
Kubernetes 采用了环境变量的方法，每个 Pod 启动的时候，会通过环境变量设置所有服务的 IP 和 port 信息，这样 Pod 中的应用可以通过读取环境变量来获取依赖服务的地址信息，这种方法使用起来相对简单，但是有一个很大的问题就是依赖的服务必须在 Pod 启动之前就存在，不然是不会被注入到环境变量中的。

KUBERNETES_PORT=tcp://10.96.0.1:443
KUBERNETES_SERVICE_PORT=443
HOSTNAME=test-pod
HOME=/root
NGINX_SERVICE_PORT_5000_TCP_ADDR=10.107.225.42
NGINX_SERVICE_PORT_5000_TCP_PORT=5000
NGINX_SERVICE_PORT_5000_TCP_PROTO=tcp
KUBERNETES_PORT_443_TCP_ADDR=10.96.0.1
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin
NGINX_SERVICE_SERVICE_HOST=10.107.225.42
NGINX_SERVICE_PORT_5000_TCP=tcp://10.107.225.42:5000
KUBERNETES_PORT_443_TCP_PORT=443
KUBERNETES_PORT_443_TCP_PROTO=tcp
NGINX_SERVICE_SERVICE_PORT=5000
NGINX_SERVICE_PORT=tcp://10.107.225.42:5000
KUBERNETES_SERVICE_PORT_HTTPS=443
KUBERNETES_PORT_443_TCP=tcp://10.96.0.1:443
KUBERNETES_SERVICE_HOST=10.96.0.1
PWD=/
...

2.kube-dns
由于上面环境变量这种方式的局限性，我们需要一种更加智能的方案，其实我们可以自己想学一种比较理想的方案：那就是可以直接使用 Service 的名称，因为 Service 的名称不会变化，我们不需要去关心分配的ClusterIP的地址，因为这个地址并不是固定不变的，所以如果我们直接使用 Service 的名字，然后对应的ClusterIP地址的转换能够自动完成就很好了。我们知道名字和 IP 直接的转换是不是和我们平时访问的网站非常类似啊？他们之间的转换功能通过DNS就可以解决了，同样的，Kubernetes也提供了DNS的方案来解决上面的服务发现的问题。

kube-dns Pod，其中包含了4个containers
第一个容器 etcd ，它的用途是保存DNS规则。
第二个容器 kube2sky ，作用是写入DNS规则。
第三个容器是 skydns ，提供DNS解析服务。
最后一个容器是 healthz ，提供健康检查功能。
有了Pod之后，还需要创建一个Service以便集群中的其他Pod访问DNS查询服务。通过skydns-svc.yaml创建Service
域名格式
具体为：..svc.。
具体的解析工作是由pod中的/etc/resolv.conf 完成的

3.core-dns
coredns是一个dns服务器。它是用go写的。

coredns不同于其他dns服务器，例如（所有优秀的）bind、knot、powerdns和unbound（技术上是一个解析器，但仍然值得一提），因为它非常灵活，而且几乎所有的功能都外包到插件中。
目前默认的coredns安装中包含了大约30个插件，但是也有一大堆外部插件，您可以编译成coredns来扩展其功能。

coredns是由插件驱动的。
从Kubernetes 1.11开始，可使用CoreDNS作为Kubernetes的DNS插件进入GA状态，Kubernetes推荐使用CoreDNS作为集群内的DNS服务。
Kubernetes推荐使用CoreDNS作为集群内的DNS服务。 CoreDNS从2017年初就成为了CNCF的的孵化项目，CoreDNS的特点就是十分灵活和可扩展的插件机制，各种插件实现不同的功能，如重定向、定制DNS记录、记录日志等等。下图描述了CoreDNS的整体架构：

使用coredns需要设置参数
kubeadm init --feature-gates=CoreDNS=true
项目地址：
https://github.com/coredns
部署：
根据官方支持的platform选择对应的安装部署
https://github.com/coredns/deployment
如图是在k8s上部署

测试可用性：
在cfss namespace下面部署了一个 acrm服务，则 服务的servername 为acrm.cfss.svc.cluster.local
我们在pod中ping测试，可以看到能正常解析服务

我们发现解析出来的地址和 svc的clusterip地址一致

我们在看一下 pod /etc/resolv.conf配置
nameserver地址是 整个集群的DNS入口地址



endpoints地址对应两个 coredns pod地址


search 表示：它的多个参数指明域名查询顺序。当要查询没有域名的主机，主机将在由search声明的域中分别查找。domain和search不能共存；如果同时存在，后面出现的将会被使用。
coredns 配置，plugin编写参考手册：
https://coredns.io/manual/toc/

参考资料
https://v1-12.docs.kubernetes.io/zh/docs/tasks/administer-cluster/coredns/
https://coredns.io/manual/toc/
https://blog.frognew.com/2018/10/using-coredns-for-kubernetes-service-discovery.html