k8s-service-基本概念与域名访问

service背景

客户端与pod通信，并得到实时响应。但是Pod因为以下几个特征，导致无法实现预期的通信：
1、Pod是短暂的，他们随时会启动或者关闭
2、Pod的ip地址是动态分布的
3、水平伸缩能力需要Pod对IP地址的透明化管理

service概念

通过创建service，可以为一组具有相同功能的容器应用提供一个统一的、不变的入口地址，并且将请求进行负载分发到后端的各个容器应用上。客户端不需要知道每个单独的提供服务的Pod的地址，这样，这些Pod就可以在集群中随时被创建、调度和移除。service从设计上看是一个虚拟概念，逻辑上代理后端的Pod。

内部和外部客户端是通过service连接到Pod：
对于外部客户端，无须关心服务器数量；对于内部客户端，例如前端Pod也通过service连接后端Pod，这样，后端Pod的动态移动也不会对前端Pod造成影响。
通过创建service，就可以通过一个单一稳定的IP地址访问到pod，在整个生命周期内这个地址保持不变。在服务后面的pod可能删除重建，它们的地址可能改变，数量也可能增减，但是始终可以通过服务的单一不变地址访问到这些pod。

特点

1、通过yaml文件创建service
2、三种方法向service发送请求：
（1）由已创建的Pod将请求发送给service；
（2）ssh远程登录到集群的某个节点上，使用curl命令；
（3）通过kubectl exec命令在一个已经存在的Pod中执行curl
3、service的会话亲和性：
（1）多次执行相同的请求，默认是在不同的Pod上被执行；
（2）通过设置sessionAffinity实现同一请求将转发到同一Pod上；
（3）支持两种形式的会话亲和性：None和ClientIP

域名访问

service可以实现“pod的发现和副本间负载均衡”，但访问service也需要ip和端口号，因此又引出了service的发现的问题。得益于kube-dns插件，通过修改容器的/etc/resolv.conf配置，使service以域名来访问。

原理

k8s将service的名称当做域名注册到kube-dns中。从图中可以发现，pod查询DNS是通过ServiceName.Namespace子域名来查询的。当service的默认namespace为default时，域名可以通过ServiceName成功查询。

1、skydns是用于服务发现的开源框架，构建于etcd之上，作用是为pod提供DNS查询接口；
2、etcd是一种开源的分布式键值存储，在kube-dns中的作用是存储skydns的数据；
3、exec-healthz是k8s提供的一种辅助容器，多用于sidecar模式中。它的原理是定期执行指定的linux命令，从而判断当前pod中关键容器的健康状态。在kube-dns场景中的作用就是通过nslookup指令检查DNS查询服务的健康状态，livenessProbe通过访问exec-healthz提供的http api监控健康状态，并在出现故障时重启容器。

kubectl get all -n kube-system
#其他省略
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE

service/kube-dns ClusterIP 10.96.0.10 > 53/UDP,53/TCP,9153/TCP 49d

域名测试

创建容器验证dns解析

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
labels:
 name: busybox3
 role: master
name: busybox3
spec:
containers:
  - name: busybox3
    image: docker.io/busybox:1.28.4
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    command:
    - sleep
    - "3600"

nslookup   kubia-service
Server:    10.96.0.10
Address 1: 10.96.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local
​
Name:      kubia-service
Address 1: 10.107.249.0 kubia-service.ycloans-repayment-namespace.svc.cluster.local

执行nslookup service_name或service_cluster_ip即可显示出该服务的相关信息。
至此DNS服务已配置成功，以后可以直接用service_name来访问该service。 *如果某个service属于不同的namespace，那么在进行service查找时，需要补充该namespace的名称（service_name.namespace），组合成完整的域名，否则会查找失败。