K8s之service的管理和部署

一、了解service

1. 什么是service

2. Service的三种工作方式:

第一种: 是Userspace方式
　　如下图描述, Client Pod要访问Server Pod时,它先将请求发给本机内核空间中的service规则，由它再将请求,
　　转给监听在指定套接字上的kube-proxy，kube-proxy处理完请求，并分发请求到指定Server Pod后,再将请求
　　递交给内核空间中的service,由service将请求转给指定的Server Pod。
　　由于其需要来回在用户空间和内核空间交互通信，因此效率很差，接着就有了第二种方式.
　第二种: iptables模型
　　此工作方式是直接由内核中的iptables规则，接受Client Pod的请求，并处理完成后，直接转发给指定ServerPod.
　第三种: ipvs模型
　　它是直接有内核中的ipvs规则来接受Client Pod请求，并处理该请求,再有内核封包后，直接发给指定的Server Pod。

以上不论哪种，kube-proxy都通过watch的方式监控着kube-APIServer写入etcd中关于Pod的最新状态信息,
　　它一旦检查到一个Pod资源被删除了 或 新建，它将立即将这些变化，反应再iptables 或 ipvs规则中，以便
　　iptables和ipvs在调度Clinet Pod请求到Server Pod时，不会出现Server Pod不存在的情况。

自k8s1.1以后,service默认使用ipvs规则，若ipvs没有被激活，则降级使用iptables规则. 但在1.1以前，service使用的模式默认为userspace.

二、IPVS模式

安装服务：

1.更改ipvs模式

将模式更改为ipvs：

2.更新pod

修改清单deployment.yaml 的镜像为myapp:v1

查看svc配置信息：

访问网址：

而且ip addr也可以看到这个ip！

三.kube-dns（k8s内置dns解析服务，用于实现域名访问）

kubectl  -n kube-system  get pod
kubectl  -n kube-system  get  svc
kubectl  run demo --image=busyboxplus -it --restart=Never
 -> nslookup  mysvc.default

kubectl  -n kube-system  describe  svc kube-dns
kubectl  -n kube-system  get pod -o wide


kubectl get svc
curl 10.102.253.86

四. Headless无头模式

1. 配置

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。

Pod滚动更新后，依然可以解析

直接访问域名：

负载均衡：

退出容器并删除demo

安装dig插件，查看解析的A记录

2. 版本更新

将deployment.yaml的版本更新V2
vim deployment.yaml

dig -t -A nginx-svc.default.svc.cluster.local. @10.96.0.10
kubectl describe svc nginx-svc

解析地址会变化！！

五、service的外部访问

Kubernetes的三种外部访问方式：NodePort、LoadBalancer 和 Ingress

1. nodeport

1> 了解nodeport

NodePort 服务是引导外部流量到你的服务的最原始方式。NodePort，正如这个名字所示，在所有节点（虚拟机）上开放一个特定端口，任何发送到该端口的流量都被转发到对应服务。
NodePort 服务主要有两点区别于普通的“ClusterIP”服务。第一，它的类型是“NodePort”。有一个额外的端口，称为 nodePort，它指定节点上开放的端口值 。如果你不指定这个端口，系统将选择一个随机端口。大多数时候我们应该让 Kubernetes 来选择端口，因为如评论中 thockin 所说，用户自己来选择可用端口代价太大。

何时使用这种方式？

这种方法有许多缺点：

每个端口只能是一种服务
端口范围只能是 30000-32767
如果节点/VM 的 IP 地址发生变化，你需要能处理这种情况。

基于以上原因，我不建议在生产环境上用这种方式暴露服务。如果你运行的服务不要求一直可用，或者对成本比较敏感，你可以使用这种方法。这样的应用的最佳例子是 demo 应用，或者某些临时应用。

2> nodeport的部署

编辑mysvc 的svc配置文件，将type改为NodePort

查看type的更改：

检查端口

访问ip端口：

负载均衡：

将之前实验的pod节点demo删掉（kubectl delete pod demo）

进入容器中查看解析,自动写好了本地解析：


退出容器，删掉demo

2.LoadBalancer

1> 了解loadBalancer

LoadBalancer 服务是暴露服务到 internet 的标准方式。在 GKE 上，这种方式会启动一个 Network Load Balancer，它将给你一个单独的 IP 地址，转发所有流量到你的服务。

何时使用这种方式？

如果你想要直接暴露服务，这就是默认方式。所有通往你指定的端口的流量都会被转发到对应的服务。它没有过滤条件，没有路由等。这意味着你几乎可以发送任何种类的流量到该服务，像 HTTP，TCP，UDP，Websocket，gRPC 或其它任意种类。
这个方式的最大缺点是每一个用 LoadBalancer 暴露的服务都会有它自己的 IP 地址，每个用到的 LoadBalancer 都需要付费，这将是非常昂贵的。

2> loadBalancer部署

修改kube-proxy的配置

kubectl edit configmap -n kube-system kube-proxy

strictARP: true

更新kube-proxy pod

kubectl get pod -n kube-system |grep kube-proxy | awk '{system("kubectl delete pod "$1" -n kube-system")}'

在server1harbor创建新的仓库，方便一会上传镜像

在server2创建新的目录存储配置文件



修改镜像文件：



执行镜像文件：


查看metallb-system节点

自动生成secrets memberlist
查看：

3> 定义地址池

可以看到分配到了前面定义的10-20之间的Ip

集群外部访问分配的IP实现负载均衡

当然也可以ipvsadm -ln看到负载均衡已经加入进来、

3. Ingress

1> 了解ingress

有别于以上所有例子，Ingress 事实上不是一种服务类型。相反，它处于多个服务的前端，扮演着“智能路由”或者集群入口的角色。
你可以用 Ingress 来做许多不同的事情，各种不同类型的 Ingress 控制器也有不同的能力。
GKE 上的默认 ingress 控制器是启动一个 HTTP(S) Load Balancer。它允许你基于路径或者子域名来路由流量到后端服务。例如，你可以将任何发往域名 foo.yourdomain.com 的流量转到 foo 服务，将路径 yourdomain.com/bar/path 的流量转到 bar 服务。

何时使用这种方式？

Ingress 可能是暴露服务的最强大方式，但同时也是最复杂的。Ingress 控制器有各种类型，包括 Google Cloud Load Balancer， Nginx，Contour，Istio，等等。它还有各种插件，比如 cert-manager，它可以为你的服务自动提供 SSL 证书。
如果你想要使用同一个 IP 暴露多个服务，这些服务都是使用相同的七层协议（典型如 HTTP），那么Ingress 就是最有用的。如果你使用本地的 GCP 集成，你只需要为一个负载均衡器付费，且由于 Ingress是“智能”的，你还可以获取各种开箱即用的特性（比如 SSL，认证，路由，等等）。

2> ingress部署

现在server1上上传镜像：





在server2上更改镜像信息：
vim deploy.yaml



执行deploy.yaml清单，查看ns状态：



查看ip：

3> 域名访问+ingress-nginx

添加第一个域名

编辑ingress.yaml

现在的名字起为ingress-demo
name: ingress-demo


将之前实验的sv
c删除，重新执行一个svc节点
编辑svc.yaml

删掉test

删掉之后, 准备执行ingress.yaml清单

更改类型：



添加解析：


访问一下：

第二个域名

添加如下内容


添加如下内容：



更改内容：

执行之后查看svc：

执行ingress

作解析：

访问：