kubernetes之service详解

  Service 是一个抽象的概念,它定义了Pod的逻辑分组和一种可以访问它们的策略,这组Pod能被Service访问,使用YAML (优先)或JSON 来定义Service,Service所针对的一组Pod通常由LabelSelector实现
可以通过type在ServiceSpec中指定一个需要的类型的 Service,Service的四种type:

  1. ClusterIP(默认) - 在集群中内部IP上暴露服务。此类型使Service只能从群集中访问。
  2. NodePort - 通过每个 Node 上的 IP 和静态端口(NodePort)暴露服务。NodePort 服务会路由到 ClusterIP 服务,这个 ClusterIP 服务会自动创建。通过请求:,可以从集群的外部访问一个 NodePort 服务。
  3. LoadBalancer - 使用云提供商的负载均衡器(如果支持),可以向外部暴露服务。外部的负载均衡器可以路由到 NodePort 服务和 ClusterIP 服务。
  4. ExternalName - 通过返回 CNAME 和它的值,可以将服务映射到 externalName 字段的内容,没有任何类型代理被创建。这种类型需要v1.7版本或更高版本kube-dnsc才支持。

      Kubernetes Service 是一个抽象层,它定义了一组逻辑的Pods,借助Service,应用可以方便的实现服务发现与负载均衡。
kubernetes之service详解_第1张图片

service type

k8s中service主要有三种:

  • ClusterIP: use a cluster-internal IP only - this is the default and is discussed above. Choosing this value means that you want this service to be reachable only from inside of the cluster.
  • NodePort: on top of having a cluster-internal IP, expose the service on a port on each node of the cluster (the same port on each node). You’ll be able to contact the service on any :NodePort address.
  • LoadBalancer: on top of having a cluster-internal IP and exposing service on a NodePort also, ask the cloud provider for a load balancer which forwards to the Service exposed as a :NodePort for each Node.

clusterIP

clusterIP主要作用是方便pod到pod之间的调用。

[minion@te-yuab6awchg-0-z5nlezoa435h-kube-master-udhqnaxpu5op ~]$ kubectl describe service redis-sentinel 
Name:           redis-sentinel
Namespace:      default
Labels:         name=sentinel,role=service
Selector:       redis-sentinel=true
Type:           ClusterIP
IP:         10.254.142.111
Port:              26379/TCP
Endpoints:      
Session Affinity:   None
No events.
  •  

clusterIP主要在每个node节点使用iptables,将发向clusterIP对应端口的数据,转发到kube-proxy中。

[minion@te-yuab6awchg-0-z5nlezoa435h-kube-master-udhqnaxpu5op ~]$ sudo iptables -S -t nat
...
-A KUBE-PORTALS-CONTAINER -d 10.254.142.111/32 -p tcp -m comment --comment "default/redis-sentinel:" -m tcp --dport 26379 -j REDIRECT --to-ports 36547
-A KUBE-PORTALS-HOST -d 10.254.142.111/32 -p tcp -m comment --comment "default/redis-sentinel:" -m tcp --dport 26379 -j DNAT --to-destination 10.0.0.5:36547
  •  

然后kube-proxy自己内部实现有负载均衡的方法,并可以查询到这个service下对应pod的地址和端口,进而把数据转发给对应的pod的地址和端口。

nodePort/LoadBalancer

nodePort跟LoadBalancer其实是同一种方式。

区别在于LoadBalancer比nodePort多了一步,就是可以调用cloud provider去创建LB来向节点导流。cloud provider好像支持了openstack、gce等系统。

nodePort的原理在于在node上开了一个端口,将向该端口的流量导入到kube-proxy,然后由kube-proxy进一步导给对应的pod。

所以service采用nodePort的方式,正确的方法是在前面有一个lb,然后lb的后端挂上所有node的对应端口。这样即使node1挂了。lb也可以把流量导给其他node的对应端口。

我们使用这样的一个manifest来创建

  •  

使用get service可以看到虽然type是NodePort,但是依然为其分配了一个clusterIP。分配clusterIP的作用还是如上文所说,是方便pod到service的数据访问。

  •  

使用describe可以查看到详细信息。可以看到暴露出来的NodePort端口,正是指定的30239

[minion@te-yuab6awchg-0-z5nlezoa435h-kube-master-udhqnaxpu5op ~]$ kubectl describe service ssh-service1 
Name:           ssh-service1
Namespace:      default
Labels:         name=ssh,role=service
Selector:       ssh-service=true
Type:           LoadBalancer
IP:         10.254.132.107
Port:              2222/TCP
NodePort:          30239/TCP
Endpoints:      
Session Affinity:   None
No events.
  • 1

nodePort的工作原理与clusterIP大致相同,是发送到node上指定端口的数据,通过iptables重定向到kube-proxy对应的端口上。然后由kube-proxy进一步把数据发送到其中的一个pod上。

[minion@te-yuab6awchg-0-z5nlezoa435h-kube-master-udhqnaxpu5op ~]$ sudo iptables -S -t nat
...
-A KUBE-NODEPORT-CONTAINER -p tcp -m comment --comment "default/ssh-service1:" -m tcp --dport 30239 -j REDIRECT --to-ports 36463
-A KUBE-NODEPORT-HOST -p tcp -m comment --comment "default/ssh-service1:" -m tcp --dport 30239 -j DNAT --to-destination 10.0.0.5:36463
-A KUBE-PORTALS-CONTAINER -d 10.254.0.1/32 -p tcp -m comment --comment "default/kubernetes:" -m tcp --dport 443 -j REDIRECT --to-ports 53940
-A KUBE-PORTALS-CONTAINER -d 10.254.132.107/32 -p tcp -m comment --comment "default/ssh-service1:" -m tcp --dport 2222 -j REDIRECT --to-ports 36463
-A KUBE-PORTALS-HOST -d 10.254.0.1/32 -p tcp -m comment --comment "default/kubernetes:" -m tcp --dport 443 -j DNAT --to-destination 10.0.0.5:53940
-A KUBE-PORTALS-HOST -d 10.254.132.107/32 -p tcp -m comment --comment "default/ss

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