linux运维、架构之路-K8s通过Service访问Pod

时间：2023-12-29 23:10:50

一、通过Service访问Pod

每个Pod都有自己的IP地址，当Controller用新的Pod替换发生故障的Pod时，新Pod会分配到新的IP地址，例如：有一组Pod对外提供HTTP服务，它们的IP很可能发生变化，那么客户端如何找到并访问这个服务呢，Service由此而生。Service从逻辑上代表了一组Pod，具体是哪些则由label来挑选，Service有自己的IP，并且这个IP是不变的，客户端只需要访问Service IP，无论后端Pod如何变化，对客户端访问不会有任何影响，k8s负责建立和维护Service与Pod映射关系。

1、创建Service

①创建示例文件

apiVersion: extensions/v1beta1

kind: Deployment

metadata:

  name: httpd

spec:

  replicas:

  template:

    metadata:

      labels:

        app: httpd     #Service将会用这个label来挑选Pod

    spec:

      containers:

      - name: httpd

        image: httpd

        ports:

        - containerPort:

②创建一个Httpd的Deployment应用

[root@k8s-node1 ~]# kubectl apply -f httpd.yaml

deployment.extensions "httpd" created

[root@k8s-node1 ~]# kubectl get pod -o wide

NAME                    READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE

httpd-fcdb8b4d8-bzsq8   /       Running             2m        10.2.72.180   192.168.56.12

httpd-fcdb8b4d8-k5ds9   /       Running             2m        10.2.72.182   192.168.56.12

httpd-fcdb8b4d8-ks4qq   /       Running             2m        10.2.72.181   192.168.56.12

上图Pod分配了各自的IP，这些IP只能被k8s集群中的容器和节点访问

[root@k8s-node2 ~]# curl 10.2.72.180

<html><body><h1>It works!</h1></body></html>

③创建Service文件

apiVersion: v1      #Service的apiVersion

kind: Service       #资源类型

metadata:

  name: httpd-svc   #Service的名字

spec:

  selector:

    app: httpd      #标签选择，挑选哪些label为app: httpd的Pod作为Service的后端

  ports:

  - protocol: TCP   #将Service的8080端口映射到Pod的80端口，使用TCP协议

    port:

    targetPort:

④创建Service并查看

[root@k8s-node1 ~]# kubectl apply -f httpd-svc.yaml

service "httpd-svc" created

[root@k8s-node1 ~]# kubectl get service

NAME         TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE

httpd-svc    ClusterIP   10.1.168.37   <none>        /TCP   7s

kubernetes   ClusterIP   10.1.0.1      <none>        /TCP    8d

httpd-svc分配到一个集群IP，可以通过该IP访问后端的Pod

[root@k8s-node2 ~]# curl 10.1.168.37:

<html><body><h1>It works!</h1></body></html>

⑤查看httpd-svc和Pod的对应关系

[root@k8s-node1 ~]# kubectl describe service httpd-svc

Name:              httpd-svc

Namespace:         default

Labels:            <none>

Annotations:       kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration={"apiVersion":"v1","kind":"Service","metadata":{"annotations":{},"name":"httpd-svc","namespace":"default"},"spec":{"ports":[{"port":,"protocol":"TC...

Selector:          app=httpd

Type:              ClusterIP

IP:                10.1.168.37

Port:              <unset>  /TCP

TargetPort:        /TCP

Endpoints:         10.2.72.180:,10.2.72.181:,10.2.72.182:

Session Affinity:  None

Events:            <none>

Service的Cluster IP是通过iptables映射到Pod中

2、DNS访问Service

①k8s集群中的DNS服务

[root@k8s-node1 ~]# kubectl get deployment --namespace=kube-system

NAME                   DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE

coredns                                                         4d

heapster                                                        4d

coredns插件是一个DNS服务，当有新的Service被创建，就会添加到DNS记录，集群中的Pod可以通过SERVICE_NAME访问Service

②创建示例

[root@k8s-node1 ~]# kubectl run busybox --rm -it --image=busybox /bin/sh

If you don't see a command prompt, try pressing enter.

/ #

/ #

/ #

/ #

/ #

/ # wget httpd-svc.default:

Connecting to httpd-svc.default: (10.1.168.37:)

saving to 'index.html'

index.html           % |*************************************************************************|      :: ETA

'index.html' saved

同一个命名空间下，busybox Pod可以直接通过httpd-svc访问Service，这也验证了DNS的效性。

不同命名空间下，访问Service需要带上namespace，

wget httpd-svc.demon:

二、外网访问Service

  • 1、ClusterIP
  • Service通过Cluster内部的IP对外提供服务，只有集群内的节点和Pod可以访问，这是默认的Service类型
  • 2、NodePort
  • Service通过Cluster节点的静态端口对外提供服务，Cluster外部可以通过NodeIP:访问Service
  • 3、LoadBalancer
  • Service 利用cloud provider特有的load balancer对外提供服务，cloud provider负责将load balancer的流量导向Service，目前支持GCP、AWS、Azur等

1、NodePort

①创建示例文件

apiVersion: v1

kind: Service

metadata:

  name: httpd-svc

spec:

  type: NodePort

  selector:

    app: httpd

  ports:

  - protocol: TCP

    port:

    targetPort:

②创建并查看

[root@k8s-node1 ~]# kubectl apply -f httpd-svc.yaml

service "httpd-svc" created

[root@k8s-node1 ~]# kubectl get svc httpd-svc

NAME        TYPE       CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE

httpd-svc   NodePort   10.1.186.145   <none>        :/TCP   12s

1、EXTERNAL-IP为nodes，表示可以通过Cluster每个节点自身的IP访问Service
2、PORT(S) 8080:57643，8080是ClusterIP监听的端口，57643刚是节点上监听的端口，k8s默认会从30000~32767这个范围内分配一个可用的端口，每个节点都会监听此端口，并将请求转发给Service

③测试NodePort

[root@k8s-node1 ~]# curl 192.168.56.12:

<html><body><h1>It works!</h1></body></html>

NodePort与ClusterIP一样，也是通过iptables规则实现，负载均衡到每一个Pod，NodePort默认的是随机选择，也可以指定某个固定端口

apiVersion: v1

kind: Service

metadata:

  name: httpd-svc

spec:

  type: NodePort

  selector:

    app: httpd

  ports:

  - protocol: TCP

    nodePort: 30000        #指节点上监听的端口

    port: 8080             #指ClusterIP上监听的端口

    targetPort: 80         #指Pod监听的端口

Node和ClusterIP在各自端口上接收到的请求都会通过iptables转发到Pod的targetPort

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