使用 Service 把前端连接到后端

使用 Service 把前端连接到后端

如何创建前端（Frontend）微服务和后端（Backend）微服务。后端微服务是一个 hello 欢迎程序。 前端通过 nginx 和一个 Kubernetes 服务暴露后端所提供的服务。

• 使用部署对象（Deployment object）创建并运行一个 hello 后端微服务
• 使用一个 Service 对象将请求流量发送到后端微服务的多个副本
• 同样使用一个 Deployment 对象创建并运行一个 nginx 前端微服务
• 配置前端微服务将请求流量发送到后端微服务
• 使用 type=NodePort 的 Service 对象将前端微服务暴露到集群外部

使用Depolyment创建后端

backend-deploy.yml

---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: backend
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: hello
      tier: backend
      track: stable
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: hello
        tier: backend
        track: stable
    spec:
      containers:
        - name: hello
          image: "gcr.io/google-samples/hello-go-gke:1.0"
          ports:
            - name: http
              containerPort: 80
...

查看后端deployment信息

kubectl describe deployment backend

Name:                   backend
Namespace:              default
CreationTimestamp:      Wed, 18 Oct 2023 21:55:25 +0800
Labels:                 
Annotations:            deployment.kubernetes.io/revision: 1
Selector:               app=hello,tier=backend,track=stable
Replicas:               3 desired | 3 updated | 3 total | 3 available | 0 unavailable
StrategyType:           RollingUpdate
MinReadySeconds:        0
RollingUpdateStrategy:  25% max unavailable, 25% max surge
Pod Template:
  Labels:  app=hello
           tier=backend
           track=stable
  Containers:
   hello:
    Image:        gcr.io/google-samples/hello-go-gke:1.0
    Port:         80/TCP
    Host Port:    0/TCP
    Environment:  
    Mounts:       
  Volumes:        
Conditions:
  Type           Status  Reason
  ----           ------  ------
  Available      True    MinimumReplicasAvailable
  Progressing    True    NewReplicaSetAvailable
OldReplicaSets:  
NewReplicaSet:   backend-685445b9db (3/3 replicas created)
Events:
  Type    Reason             Age   From                   Message
  ----    ------             ----  ----                   -------
  Normal  ScalingReplicaSet  85s   deployment-controller  Scaled up replica set backend-685445b9db to 3

创建Service对象

将请求从前端发送到后端的关键是后端 Service。Service 创建一个固定 IP 和 DNS 解析名入口， 使得后端微服务总是可达。Service 使用 选择算符来寻找目标 Pod。

backend-svc.yml

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: hello
spec:
  selector:
    app: hello
    tier: backend
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: http
...

这里的targetPort就是容器开放的80端口（http就是80端口)

配置文件中，你可以看到名为 hello 的 Service 将流量路由到包含 app: hello 和 tier: backend 标签的 Pod。

查看Service信息:

root@k8s-master:~# kubectl describe svc hello

Name:              hello
Namespace:         default
Labels:            
Annotations:       
Selector:          app=hello,tier=backend
Type:              ClusterIP
IP Family Policy:  SingleStack
IP Families:       IPv4
IP:                10.110.113.146
IPs:               10.110.113.146
Port:                80/TCP
TargetPort:        http/TCP
Endpoints:         10.244.169.168:80,10.244.169.169:80,10.244.169.170:80
Session Affinity:  None
Events:            

此时，你已经有了一个运行着 hello 应用的三个副本的 backend Deployment，你也有了 一个 Service 用于路由网络流量。不过，这个服务在集群外部无法访问也无法解析。

创建前端

现在你已经有了运行中的后端应用，你可以创建一个可在集群外部访问的前端，并通过代理 前端的请求连接到后端。

前端使用被赋予后端 Service 的 DNS 名称将请求发送到后端工作 Pods。这一 DNS 名称为 hello，就是Service的yml文件中 name 字段的取值。

前端 Deployment 中的 Pods 运行一个 nginx 镜像，这个已经配置好的镜像会将请求转发 给后端的 hello Service。

frontend-nginx.conf （这个配置文件在前端镜像里存在)

# Backend 是 nginx 的内部标识符，用于命名以下特定的 upstream
upstream Backend {
    # hello 是 Kubernetes 中的后端服务所使用的内部 DNS 名称
    server hello;
}
server {
listen 80;
location / {
    # 以下语句将流量通过代理方式转发到名为 Backend 的上游
    proxy_pass http://Backend;
}
}

与后端类似，前端用包含一个 Deployment 和一个 Service。后端与前端服务之间的一个 重要区别是前端 Service 的配置文件包含了 type:NodePort (这里官方文档使用的是LoadBalancer，需要使用外部设备)

frontend-deploy.yml

---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: frontend
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: hello
      tier: frontend
      track: stable
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: hello
        tier: frontend
        track: stable
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: "gcr.io/google-samples/hello-frontend:1.0"
          lifecycle:
            preStop:
              exec:
                command: ["/usr/sbin/nginx","-s","quit"]
...

frontend-svc.yml

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: frontend
spec:
  selector:
    app: hello
    tier: frontend
  ports:
  - protocol: "TCP"
    port: 80
    targetPort: 80
  type: NodePort
...

通过前端发送流量

查看前端Service信息：

root@k8s-master:~# kubectl describe svc frontend

Name:                     frontend
Namespace:                default
Labels:                   <none>
Annotations:              <none>
Selector:                 app=hello,tier=frontend
Type:                     NodePort
IP Family Policy:         SingleStack
IP Families:              IPv4
IP:                       10.104.187.207
IPs:                      10.104.187.207
Port:                     <unset>  80/TCP
TargetPort:               80/TCP
NodePort:                 <unset>  31649/TCP #这里31649就是集群外暴露的端口号
Endpoints:                10.244.169.171:80
Session Affinity:         None
External Traffic Policy:  Cluster
Events:                   <none>

查看集群节点IP：

root@k8s-master:~# kubectl get node -o wide
NAME         STATUS   ROLES                  AGE    VERSION   INTERNAL-IP       EXTERNAL-IP   OS-IMAGE             KERNEL-VERSION       CONTAINER-RUNTIME
k8s-master   Ready    control-plane,master   679d   v1.22.0   192.168.123.150           Ubuntu 18.04.5 LTS   4.15.0-213-generic   docker://20.10.0
k8s-node1    Ready                     679d   v1.22.0   192.168.123.151           Ubuntu 18.04.5 LTS   4.15.0-213-generic   docker://20.10.0
k8s-node2    Ready                     679d   v1.22.0   192.168.123.152           Ubuntu 18.04.5 LTS   4.15.0-213-generic   docker://20.10.0

任意选择集群IP进行访问：

root@k8s-master:~# curl  192.168.123.150:31649
{"message":"Hello"}
root@k8s-master:~# curl  192.168.123.151:31649
{"message":"Hello"}
root@k8s-master:~# curl  192.168.123.152:31649
{"message":"Hello"}

就可以看到这样的信息，同时外部也可以通过IP对集群进行访问