k8s~k8s里的服務(wù)Service

k8s用命名空間namespace把資源進行隔離，默認(rèn)情況下，相同的命名空間里的服務(wù)可以相互通訊，反之進行隔離。

服務(wù)Service

1.1 Service


Kubernetes中一個應(yīng)用服務(wù)會有一個或多個實例（Pod,Pod可以通過rs進行多復(fù)本的建立）,每個實例（Pod）的IP地址由網(wǎng)絡(luò)插件動態(tài)隨機分配（Pod重啟后IP地址會改變）。為屏蔽這些后端實例的動態(tài)變化和對多實例的負(fù)載均衡，引入了Service這個資源對象，如下所示:
apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: nginx-svc labels: app: nginx
spec: type: ClusterIP ports: - port: 80 targetPort: 80 selector:
#service通過selector和pod建立關(guān)聯(lián) app: nginx
根據(jù)創(chuàng)建Service的type類型不同，可分成4種模式：

* ClusterIP： 默認(rèn)方式。根據(jù)是否生成ClusterIP又可分為普通Service和Headless Service兩類：
* 普通Service：通過為Kubernetes的Service分配一個集群內(nèi)部可訪問的固定虛擬IP（Cluster
IP），實現(xiàn)集群內(nèi)的訪問。為最常見的方式。
* Headless Service：該服務(wù)不會分配Cluster
IP，也不通過kube-proxy做反向代理和負(fù)載均衡。而是通過DNS提供穩(wěn)定的絡(luò)ID來訪問，DNS會將headless
service的后端直接解析為podIP列表。主要供StatefulSet使用。
* NodePort：除了使用Cluster
IP之外，還通過將service的port映射到集群內(nèi)每個節(jié)點的相同一個端口，實現(xiàn)通過nodeIP:nodePort從集群外訪問服務(wù)。
* LoadBalancer：和nodePort類似，不過除了使用一個Cluster
IP和nodePort之外，還會向所使用的公有云申請一個負(fù)載均衡器(負(fù)載均衡器后端映射到各節(jié)點的nodePort)，實現(xiàn)從集群外通過LB訪問服務(wù)。
* ExternalName：是 Service
的特例。此模式主要面向運行在集群外部的服務(wù)，通過它可以將外部服務(wù)映射進k8s集群，且具備k8s內(nèi)服務(wù)的一些特征（如具備namespace等屬性），來為集群內(nèi)部提供服務(wù)。此模式要求kube-dns的版本為1.7或以上。這種模式和前三種模式（除headless
service）最大的不同是重定向依賴的是dns層次，而不是通過kube-proxy。
比如，在service定義中指定externalName的值"my.database.example.com"：
此時k8s集群內(nèi)的DNS服務(wù)會給集群內(nèi)的服務(wù)名 ..svc.cluster.local
創(chuàng)建一個CNAME記錄，其值為指定的"my.database.example.com"。
當(dāng)查詢k8s集群內(nèi)的服務(wù)my-service.prod.svc.cluster.local時，集群的 DNS
服務(wù)將返回映射的CNAME記錄"foo.bar.example.com"。

備注：
前3種模式，定義服務(wù)的時候通過selector指定服務(wù)對應(yīng)的pods，根據(jù)pods的地址創(chuàng)建出endpoints作為服務(wù)后端；Endpoints
Controller會watch
Service以及pod的變化，維護對應(yīng)的Endpoint信息。kube-proxy根據(jù)Service和Endpoint來維護本地的路由規(guī)則。當(dāng)Endpoint發(fā)生變化，即Service以及關(guān)聯(lián)的pod發(fā)生變化，kube-proxy都會在每個節(jié)點上更新iptables，實現(xiàn)一層負(fù)載均衡。
而ExternalName模式則不指定selector，相應(yīng)的也就沒有port和endpoints。
ExternalName和ClusterIP中的Headles Service同屬于Headless Service的兩種情況。Headless
Service主要是指不分配Service IP，且不通過kube-proxy做反向代理和負(fù)載均衡的服務(wù)。

1.2 Port

Service中主要涉及三種Port： * port 這里的port表示service暴露在clusterIP上的端口，clusterIP:Port
是提供給集群內(nèi)部訪問kubernetes服務(wù)的入口。

*
targetPort

containerPort，targetPort是pod上的端口，從port和nodePort上到來的數(shù)據(jù)最終經(jīng)過kube-proxy流入到后端pod的targetPort上進入容器。

*
nodePort
nodeIP:nodePort 是提供給從集群外部訪問kubernetes服務(wù)的入口。


總的來說，port和nodePort都是service的端口，前者暴露給從集群內(nèi)訪問服務(wù)，后者暴露給從集群外訪問服務(wù)。從這兩個端口到來的數(shù)據(jù)都需要經(jīng)過反向代理kube-proxy流入后端具體pod的targetPort，從而進入到pod上的容器內(nèi)。

1.3 IP

使用Service服務(wù)還會涉及到幾種IP：

*
ClusterIP
Pod IP
地址是實際存在于某個網(wǎng)卡(可以是虛擬設(shè)備)上的，但clusterIP就不一樣了，沒有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備承載這個地址。它是一個虛擬地址，由kube-proxy使用iptables規(guī)則重新定向到其本地端口，再均衡到后端Pod。當(dāng)kube-proxy發(fā)現(xiàn)一個新的service后，它會在本地節(jié)點打開一個任意端口，創(chuàng)建相應(yīng)的iptables規(guī)則，重定向服務(wù)的clusterIP和port到這個新建的端口，開始接受到達這個服務(wù)的連接。

*
Pod IP

Pod的IP，每個Pod啟動時，會自動創(chuàng)建一個鏡像為gcr.io/google_containers/pause的容器，Pod內(nèi)部其他容器的網(wǎng)絡(luò)模式使用container模式，并指定為pause容器的ID，即：network_mode:
"container:pause容器ID"，使得Pod內(nèi)所有容器共享pause容器的網(wǎng)絡(luò)，與外部的通信經(jīng)由此容器代理，pause容器的IP也可以稱為Pod
IP。

*
節(jié)點IP
Node-IP，service對象在Cluster IP
range池中分配到的IP只能在內(nèi)部訪問，如果服務(wù)作為一個應(yīng)用程序內(nèi)部的層次，還是很合適的。如果這個service作為前端服務(wù)，準(zhǔn)備為集群外的客戶提供業(yè)務(wù)，我們就需要給這個服務(wù)提供公共IP了。指定service的spec.type=NodePort，這個類型的service，系統(tǒng)會給它在集群的各個代理節(jié)點上分配一個節(jié)點級別的端口，能訪問到代理節(jié)點的客戶端都能訪問這個端口，從而訪問到服務(wù)。

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