在前面几篇文章中,我们学习了 kubeadm 、kubectl 的一些命令,也学会了 Deployment、Service、ReplicaSet 的用法以及配置。本篇的内容主要是介绍如何配置网络,使得能够在外部网络访问集群。
在开始之前,需要根据 浅入Kubernetes(6):CKAD认证中的部署教程、浅入Kubernetes(7):应用部署实例,Deployment、Service、ReplicaSet 这两篇文章中的过程,部署好集群以及部署 nginx 应用。
查询 Service
关于 Service,读者可以查看官方文档的资料:https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/services-networking/service/
Service 是 k8s 中为多个 pod 公开网络服务的抽象方法。在 k8s 中,每个 pod 都有自己的 ip 地址,而且 Service 可以为一组 pod 提供相同的 DNS ,使得多个 pod 之间可以相互通讯,k8s 可以在这些 pod 之间进行负载均衡。
查询 pod:
kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-585449566-d2fdc 1/1 Running 0 4h14m
nginx-585449566-krsch 1/1 Running 0 67m
nginx-585449566-l2j6h 1/1 Running 0 67m
查看 Service:
kubectl get services
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 29h
nginx ClusterIP 10.101.245.225 <none> 80/TCP 4h19m
kubectl exec {pod名称} {要执行的命令}
可以在 pod 中执行某个命令,这里我们可以打印某个 pod 的环境变量。
kubectl exec nginx-585449566-d2fdc -- pritenv
# 或者
# kubectl exec nginx-585449566-d2fdc env
... ...
KUBERNETES_PORT=tcp://10.96.0.1:443
KUBERNETES_PORT_443_TCP=tcp://10.96.0.1:443
KUBERNETES_PORT_443_TCP_PROTO=tcp
KUBERNETES_PORT_443_TCP_PORT=443
KUBERNETES_PORT_443_TCP_ADDR=10.96.0.1
NGINX_VERSION=1.19.10
... ...
Service 外部服务类型
k8s 中可以将一个 Service 暴露到集群外部,外界可以通过 ip 访问这个 Service。Service 有个 ServiceType ,允许我们指定如何暴露服务。
Type 有三种类型,其取值说明如下:
-
ClusterIP
通过集群内部 IP 暴露服务,也就是说只能在集群内部访问,ClusterIP 是 ServiceType 的默认值。
-
NodePort
通过每个节点上的 IP 和静态端口(
NodePort
)暴露服务。由于其是节点上的 ,所以具有通过集群外部访问这个服务。 -
LoadBalancer
使用云提供商的负载均衡器向外部暴露服务。 外部负载均衡器可以将流量路由到自动创建的
NodePort
服务和ClusterIP
服务上。 -
ExternalName
通过返回
CNAME
和对应值,可以将服务映射到externalName
字段的内容(例如,foo.bar.example.com
)。
【图来源:https://blog.csdn.net/yang75108/article/details/101101384】
配置 ServiceType
我们删除之前 Deployment 部署 nginx 时,通过 expose 创建的 Service。
kubectl delete service nginx
然后重新创建 service。
kubectl expose deployment nginx --type=LoadBalancer
查询 Service(kubectl get services
):
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 29h
nginx LoadBalancer 10.97.249.37 <pending> 80:31036/TCP 30s
这里我们说一下这个端口的一些说明。
Service 是针对一个 Pod 或多个 Pod 起效,它为一组 pod 暴露相同的端口。也就是说,同一个 Service 中的 pod 不能分别设置不同的 端口。而且前面我们的一个 Service 中,是为一个 nginx 创建 Deployment ,并且设置副本集,所以他们的 端口是一致的。
Service 不会直接把 pod 暴露的 端口映射到公网,Service 默认在 30000-32767 之间为我们映射端口。所以笔者服务器上,是 310361(外网) 映射了 80(内网)。
这时已经可以直接通过外网访问 Service 中的服务了。如果你不知道服务器的公网 ip,可以通过命令查询:
curl ifconfig.io
然后访问 http://x.x.x.x:31036 即可。
当使用 LoadBalancer 暴露服务到集群外部网络时,我们访问的实际上是 Service,而不是具体的某个 pod,然后 Service 会将流量重定向到后端 pod 中。这个要看实际环境和云服务商的支持。
伸缩数量
kubectl scale
命令可以扩容或缩容 Deployment、ReplicaSet、Replication Controller 或 Job 中Pod数量。在上一篇文件中中我们已经使用到。这里我们继续使用这个命令来伸缩 nginx 副本的数量,然后观察外部网络访问 Service 时的结果。
现在将我们的 nginx 副本数量设置为 0。
kubectl scale deployment nginx --replicas=0
再访问 公网的 31036 端口(具体端口看你查询出来的),发现无法访问了,因为 pod 数量为 0 ,Service 找不到 pod 来提供服务。
如果我们把 ReplicaSet
数量设置为 1 或以上,则又可以继续访问了。
kubectl scale deployment nginx --replicas=2
阶段总结
到此为止,我们的学习已经完成一个小阶段,能够创建集群、加入新的 Node、部署 pod 以及暴露公网 ip,允许外部访问,还可以提供多副本以负载均衡。接下来我们总结一下学习到的工具、命令,后续的学习会在这些基础之上开展。
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kubeadm
kubeadm init
、kubeadm join
创建集群和使节点加入集群。 -
kubectl
kubectl 原理是请求 apiserver 完成某些操作,日常操作中,最常用的就是 kubectl。
kubectl create {对象}
,创建 deployment、job 等对象。kubectl apply -f
应用 yaml 文件,完成某些操作。kubectl get {对象}
查询对象。kubectl scale {对象}
伸缩对象数量(ReplicaSet)。kubectl expose
创建 Service。kubectl describe
获取对象详细的信息。kubectl exec
在对象中执行命令,例如 pod。