K8S四层代理Service-02

K8S支持以下4种Service类型：ClusterIP、NodePort、ExternalName、LoadBalancer
以下是使用4种类型进行Service创建，应对不同场景

ClusterIP

默认类型，适用于仅在集群内部提供服务的应用。创建的Service仅可在集群内部访问，由K8S自动分配IP地址。

使用示例

1、创建pod

vim pod_test_1.yaml

编写pod的yaml文件

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-test-1
spec:
  selector:
    matchLabels:
      test: cluster # 配置deployment的标签，必须与pod标签一致
  replicas: 2  # 配置deployment的pod数
  template:
    metadata:
      labels:
        test: cluster # 配置pod的标签
    spec:
      containers:
      - name: my-nginx
        image: docker.io/library/nginx:latest # 使用的镜像
        imagePullPolicy: IfNotPresent # 节点本地没找到镜像再去远程仓库拉取
        ports:
        - containerPort: 80  #pod中的容器需要暴露的端口
        startupProbe:  # 配置启动探测
           periodSeconds: 5
           initialDelaySeconds: 60
           timeoutSeconds: 10
           httpGet:   
             scheme: HTTP
             port: 80
             path: /
        livenessProbe: # 配置存活探测
           periodSeconds: 5
           initialDelaySeconds: 60
           timeoutSeconds: 10
           httpGet:
             scheme: HTTP
             port: 80
             path: /
        readinessProbe: # 配置就绪探测（只有探测就绪成功后才会记录到Service里的endpoint）
           periodSeconds: 5
           initialDelaySeconds: 60 # pod启动后首次检查就绪探测的时间，单位为秒。
           timeoutSeconds: 10
           httpGet:    # 探测方式是HTTP发起GET请求服务的80端口访问根路径
             scheme: HTTP
             port: 80
             path: /

更新启动资源

kubectl apply -f pod_test_1.yaml

查看刚才创建的Pod ip地址

kubectl get pods -owide -l test=cluster

查看 ReplicaSet信息

kubectl get replicaset -l test=cluster

请求pod的 IP地址，访问应用

curl 10.244.36.75:80

curl 10.244.169.133

在pod1中请求pod2的应用，可以访问

kubectl exec -it nginx-test-1-69ddb65d98-vq2r6 -- /bin/bash

“误”删除其中一个Pod，查看Pod集群变化

kubectl delete pods nginx-test-1-69ddb65d98-vq2r6
kubectl get pods -owide -l test=cluster

通过上面可以看到重新生成了一个pod：nginx-test-1-69ddb65d98-nkjnv，IP是110.244.36.76，在k8s中创建pod，如果pod被删除了，重新生成的pod的IP地址会发生变化，所以需要在pod前端加一个固定接入层。

2、创建service

vim service_test_1.yaml

编写service的yaml文件

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-test-1
  labels:
    test: cluster
spec:
  type: ClusterIP
  ports:
  - port: 80   #service的端口，暴露给k8s集群内部服务访问
    protocol: TCP
    targetPort: 80    #pod容器中定义的端口
  selector:
    test: cluster  #选择拥有test=cluster标签的pod

上述yaml文件将创建一个 Service，关联具有标签test=cluster的Pod，目标TCP端口80
（targetPort：容器接收流量的端口；port：抽象的 Service 端口，可以使任何其它 Pod访问该 Service的端口）。

更新启动Service

kubectl apply -f service_test_1.yaml

查看Service

kubectl get svc -l test=cluster

在k8s控制节点访问service的 IP:port 就可以把请求代理到后端pod

curl 10.111.10.207:80

通过上面可以看到请求Service IP:port 跟直接访问pod IP:port 看到的结果一样，这就说明Service可以把请求代理到它所关联的后端Pod
注意：上图的 “10.111.10.207:80” 地址只能是在k8s集群内部访问，在外部无法访问，想要通过浏览器是访问不通的

Pod里使用service的服务名访问应用

service只要创建完成，就可以直接解析它的服务名，每一个服务创建完成后都会在集群dns中动态添加一个资源记录，添加完成后就可以解析了，资源记录格式是：
SVC_NAME.NS_NAME.DOMAIN.LTD. 服务名.命名空间.域名后缀
集群默认的域名后缀是：svc.cluster.local
上面创建的nginx-test-1服务，完整名称解析是：nginx-test-1.default.svc.cluster.local

在Pod里通过Service的服务名访问应用

kubectl exec -it nginx-test-1-69ddb65d98-nkjnv -- /bin/bash

curl nginx-test-1.default.svc.cluster.local

NodePort

适用于需要从外部访问Service的应用。创建的Service在每个节点上公开一个静态端口，使得外部客户端可以通过公开的端口访问Service的应用。

使用示例

1、创建pod

vim pod_test_2.yaml

编写pod的yaml文件

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-test-2
spec:
  selector:
    matchLabels:
      test: nodeport
  replicas: 2
  template:
    metadata:
      labels:
        test: nodeport
    spec:
      containers:
      - name: my-nginx
        image: docker.io/library/nginx:latest
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 80  #pod中的容器需要暴露的端口
        startupProbe:
           periodSeconds: 5
           initialDelaySeconds: 60
           timeoutSeconds: 10
           httpGet:
             scheme: HTTP
             port: 80
             path: /
        livenessProbe:
           periodSeconds: 5
           initialDelaySeconds: 60
           timeoutSeconds: 10
           httpGet:
             scheme: HTTP
             port: 80
             path: /
        readinessProbe:
           periodSeconds: 5
           initialDelaySeconds: 60
           timeoutSeconds: 10
           httpGet:
             scheme: HTTP
             port: 80
             path: /

更新启动资源

kubectl apply -f pod_test_2.yaml

查看pod是否创建成功

kubectl get pods -owide -l test=nodeport

2、创建service，代理pod

vim service_test_2.yaml

编写service的yaml文件

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-test-2
  labels:
    test: nodeport
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
    nodePort: 30380
  selector:
    test: nodeport

更新启动Service

kubectl apply -f service_test_2.yaml

查看Service

kubectl get svc -l test=nodeport

kubectl describe svc nginx-test-2

访问Service

curl 10.102.33.103

注意：10.102.33.103是k8s集群内部的Service的IP地址，只能在k8s集群内部访问，在集群外无法访问。

在集群外访问Service（K8S的node节点IP:nodePort）
PS. 我本地搭建是一个控制节点+2个工作节点

• 192.168.40.182:30380（控制节点）
• 192.168.40.183:30380（工作节点1）
• 192.168.40.184:30380（工作节点2）

以上3个地址都能访问到应用

数据转发流程

ipvsadm -Ln

ip addr

客户端请求(任何一个节点IP+端口)http://192.168.40.182:30380->docker0
虚拟网卡:172.17.0.1:30380->10.244.36.80:80,10.244.169.137:80

ExternalName

适用于跨名称空间访问。例如：命名空间为“default”下的client 服务，想要访问命名空间为“nginx-ns”下的nginx-svc服务。可通过DNS解析直接访问该服务，不需要其他负载均衡器。

使用示例

1、新建一个命名空间

kubectl create ns nginx-ns

2、搭建nginx-svc服务
2.1 创建pod

vim nginx_deployment.yaml

编写pod的yaml文件

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx
  namespace: nginx-ns
spec: 
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
   metadata:
    labels:
      app: nginx
   spec:
     containers:
     - name: nginx
       image: nginx
       imagePullPolicy: IfNotPresent

更新启动资源

kubectl apply -f nginx_deployment.yaml

查看pod是否创建成功

kubectl get pods -n nginx-ns

2.2 创建service

vim nginx_svc.yaml

编写service的yaml文件

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-svc
  namespace: nginx-ns
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
   - name: http
     protocol: TCP
     port: 80
     targetPort: 80

更新启动Service

kubectl apply -f nginx_svc.yaml

查看Service信息

kubectl get svc -n nginx-ns

kubectl describe svc  nginx-svc -n nginx-ns

3、搭建client 服务
3.1 创建pod

vim client.yaml

编写pod的yaml文件

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: client
spec: 
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: busybox
  template:
   metadata:
    labels:
      app: busybox
   spec:
     containers:
     - name: busybox
       image: busybox
       imagePullPolicy: IfNotPresent
       command: ["/bin/sh","-c","sleep 36000"]

更新启动资源

kubectl apply -f client.yaml

该文件中指定了到 nginx-svc 的软链，让使用者感觉就好像调用自己命名空间的服务一样
查看pod是否正常运行

kubectl get pods -l app=busybox

3.2 创建service

vim client_svc.yaml

编写service的yaml文件

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: client-svc
spec:
  type: ExternalName
  externalName: nginx-svc.nginx-ns.svc.cluster.local
  ports:
  - name: http
    port: 80
    targetPort: 80

更新启动Service

kubectl apply -f client_svc.yaml

登录到client pod

kubectl exec -it  client-568955849b-mt47t -- /bin/sh

wget -q -O - client-svc.default.svc.cluster.local
wget -q -O - nginx-svc.nginx-ns.svc.cluster.local

上面两个请求的结果一样

LoadBalancer

LoadBalancer类型适用于需要提供公共服务并且需要高可用性和高伸缩性的场景。与其他类型的Service相比实现更复杂，需要绑定到云平台的负载均衡器服务上，因此通常适用于云平台环境。
（ps. 设备有限，没有做这块的实验。
特放官网的链接：https://kubernetes.io/zh-cn/docs/concepts/services-networking/service/#loadbalancer）