一篇文章精通K8S的统一访问入口-Service

Service是什么?

背景：每个Pod具有IP地址，当使用Deployment控制器时，Pod的IP地址往往动态变化。
解决方法：通过Service可以获得稳定的IP地址，且在Service的生命周期有效，与Pod的IP地址变化与否无关。
实质：Service本质就是一个LB负载均衡器

Service存在的意义

Pod与Service的关系

Service定义和创建

创建Nginx

[root@k8s-master ~]# vim deployment.yamlapiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata: name: nginx-deployment labels:  app: nginxspec: replicas: 3 selector:  matchLabels:   app: nginx template:  metadata:   labels:    app: nginx  spec:   containers:   - name: nginx    image: nginx:1.14.2    ports:    - containerPort: 80

查看刚刚部署的Nginx服务标签

[root@k8s-master ~]# kubectl get pods --show-labelsNAME            READY  STATUS  RESTARTS   AGE  LABELSnginx-6799fc88d8-s5rnz      1/1  Running  0     24d  app=nginx,pod-template-hash=6799fc88d8nginx-deployment-66b6c48dd5-hxv7h  1/1   Running  0     70s  app=nginx,pod-template-hash=66b6c48dd5nginx-deployment-66b6c48dd5-jjkk4  1/1   Running  0     70s  app=nginx,pod-template-hash=66b6c48dd5nginx-deployment-66b6c48dd5-tsgvb  1/1   Running  0     70s  app=nginx,pod-template-hash=66b6c48dd5

查看当前namespace(default)下有哪些svc

[root@k8s-master ~]# kubectl get svcNAME     TYPE   CLUSTER-IP  EXTERNAL-IP  PORT(S)    AGEkubernetes  ClusterIP   10.96.0.1   <none>    443/TCP    24dnginx    NodePort  10.108.41.4  <none>    80:31434/TCP  24d

定义并创建Service

[root@k8s-node2 ~]# vim service.yamlapiVersion: v1kind: Servicemetadata: name: web namespace: defaultspec: ports: - port: 80    # Service端口  protocol: TCP  # 协议  targetPort: 80  # 容器端口（程序启动端口，比如django默认是8000端口） selector:   app: nginx   # 指定关联Pod的标签（上面已经查到了，app=nginx） type: ClusterIP   # 服务类型

创建svc

[root@k8s-master ~]# kubectl apply -f service.yaml

通过Service访问Nginx集群

[root@k8s-master ~]# kubectl get svcNAME     TYPE    CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP  PORT(S)    AGEkubernetes  ClusterIP  10.96.0.1    <none>   443/TCP    24dnginx    NodePort  10.108.41.4   <none>   80:31434/TCP  24dweb     ClusterIP  10.105.53.183   <none>    80/TCP    2m40s[root@k8s-master ~]# curl 10.105.53.183    # 可以通过web的地址访问后面三个nginx集群[root@k8s-master ~]# kubectl delete svc web2   # 可以删除其中一个

Service三种常用类型

ClusterIP：集群内部使用
NodePort：对外暴露应用（集群外）
LoadBalancer：对外暴露应用，适用公有云

ClusterIP(VIP)

NodePort

部署并测试

[root@k8s-master ~]# vim deployment.yamlapiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata: name: nginx-deployment labels:  app: nginxspec: replicas: 3 selector:  matchLabels:   app: nginx template:  metadata:   labels:    app: nginx  spec:   containers:   - name: nginx    image: nginx:1.14.2    ports:    - containerPort: 80

查看nginx服务的标签

[root@k8s-master ~]# kubectl get pods --show-labelsNAME            READY  STATUS  RESTARTS   AGE  LABELSnginx-6799fc88d8-s5rnz      1/1  Running  0     24d  app=nginx,pod-template-hash=6799fc88d8nginx-deployment-66b6c48dd5-hxv7h  1/1   Running  0     70s  app=nginx,pod-template-hash=66b6c48dd5nginx-deployment-66b6c48dd5-jjkk4  1/1   Running  0     70s  app=nginx,pod-template-hash=66b6c48dd5nginx-deployment-66b6c48dd5-tsgvb  1/1   Running  0     70s  app=nginx,pod-template-hash=66b6c48dd5

使用NodePort创建svc

[root@k8s-node2 ~]# vim service-nodeport.yamlapiVersion: v1kind: Servicemetadata: name: web-nodeport namespace: defaultspec: ports: - port: 80    # Service端口  protocol: TCP  # 协议  targetPort: 80  # 容器端口（程序启动端口，比如django默认是8000端口）  nodePort: 30706  # 指定NodePort监听的外网端口 selector:   app: nginx   # 指定关联Pod的标签（上面已经查到了，app=nginx） type: NodePort   # 服务类型(只需要把服务类型修改成NodePort即可)

创建svc

[root@k8s-master ~]# kubectl apply -f service-nodeport.yaml

访问

访问地址：<任意NodeIP>:NodePort
端口范围：30000-32767

NodePort弊端

LoadBalancer

LB说明

负责均衡器有哪些：nginx、LVS、haproxy
私有云：SLB、ELB

配置LB

直接找一个nginx配置反向代理即可

stream {  log_format main '$remote_addr $upstream_addr - [$time_local] $status $upstream_bytes_sent';  access_log /var/log/nginx/django-access.log main;  upstream django-apiserver {        server 192.168.56.62:30706;        server 192.168.56.63:30706;      }    server {    listen 88;    proxy_pass django-apiserver;  }}

注意：生产最好使用云厂商的ELB或者SLB

Service二种特殊类型

ExternalName：引用集群外的服务
Headless：允许Pod通过其主机名被访问

ExternalName Service

ExternalName Service说明:

ExternalName Service 是一种特殊类型的 Service，它不分配 ClusterIP，也不选择 Pods。相反，它允许你通过 Kubernetes Service 来引用外部的服务，比如一个托管在集群外的数据库或任何其他服务。

使用场景：

引用集群外的服务。
简化对外部服务的引用，不需要修改应用程序配置。

操作步骤：

创建一个ExternalName类型的 Service YAML 文件，指定type: ExternalName和externalName字段。
应用该 YAML 文件来创建 Service。

apiVersion: v1kind: Servicemetadata: name: external-db-servicespec: type: ExternalName externalName: my.database.com ports: - port: 5432

实现效果：

当你创建了上述 Service 后，Kubernetes 会创建一个 DNS 记录，使得external-db-service.default.svc.cluster.local解析到my.database.com。
集群内的 Pod 可以通过这个 DNS 名称和端口号5432来访问外部的数据库服务。

ExternalName Service 优缺点：

优点：

简化外部服务引用：不需要修改应用程序的配置即可引用外部服务。
集成外部服务：可以无缝地将外部服务集成到Kubernetes集群的服务发现机制中。
灵活性：可以引用任何可通过DNS解析的服务，不限于特定的服务类型或协议。

缺点：

依赖外部服务：如果外部服务不可用，那么通过ExternalNameService 访问它也会失败。
没有负载均衡：不提供内置的负载均衡功能，所有流量直接转发到外部服务。
安全性：如果外部服务需要特定的安全措施，可能需要额外的配置。

Headless Service

Headless Service说明:

Headless Service 是一种不分配 ClusterIP 的 Service，它允许每个 Pod 通过其主机名直接被访问。

使用场景：

当你不需要 Kubernetes 来管理负载均衡和路由时。
当你想要直接控制 Pod 的访问方式时。

操作步骤：

创建一个 Service YAML 文件，不要指定clusterIP: None（默认就是 None）。
应用该 YAML 文件来创建 Service。

apiVersion: v1kind: Servicemetadata: name: headless-servicespec: # 注意这里不指定 clusterIP selector:  app: my-app ports: - name: http  port: 80  targetPort: 8080

实现效果：

创建 Service 后，Kubernetes 会为每个匹配的 Pod 创建一个 DNS 记录。
Pod 可以通过<pod-name>.headless-service.default.svc.cluster.local来访问同一 Service 下的其他 Pod。
这种方式不提供负载均衡，直接通过 DNS 解析到具体的 Pod。

Headless Service 优缺点：

优点：

直接访问：允许直接通过Pod的主机名访问，无需通过负载均衡器。
简单性：不需要Kubernetes进行流量管理和负载均衡，简化了网络架构。
适用于无状态服务：对于不需要负载均衡的无状态服务，Headless Service是一个轻量级的选择。

缺点：

没有负载均衡：不提供负载均衡，可能导致某些Pod过载而其他Pod空闲。
管理复杂性：需要手动管理Pod的访问和负载分配，增加了运维的复杂性。
扩展性问题：当服务需要水平扩展时，手动管理Pod的访问可能会变得不切实际。

本篇文章来源于微信公众号: 运维人生活指南

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雪影轻语·静谧之间

一篇文章精通K8S的统一访问入口-Service

ExternalName Service说明:

ExternalName Service 优缺点：

Headless Service说明:

Headless Service 优缺点：

引入 DynamicThreadPoolExecutor 体系，完善线程池扩展功能(一)

手写了一个好用的限流、分布式锁和手动控制事务相结合的starter启动器

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