Service
Kubernetes 在设计之初就充分考虑了针对容器的服务发现与负载均衡机制，提供了 Service 资源，对于内部容器资源提供负载均衡机制，对外提供统一访问入口。
Service 是对一组提供相同功能的 Pods 的抽象，并为它们提供一个统一的入口。借助 Service，应用可以方便的实现服务发现与负载均衡，并实现应用的零宕机升级。Service 通过标签来选取服务后端，一般配合 Replication Controller 或者 Deployment 来保证后端容器的正常运行。这些匹配标签的 Pod IP 和端口列表组成 endpoints，由 kube-proxy 负责将服务 IP 负载均衡到这些 endpoints 上。 #通过标签选择对应的pod Service 有四种类型： ClusterIP：默认类型，自动分配一个仅 cluster 内部可以访问的虚拟 IP NodePort：在 ClusterIP 基础上为 Service 在每台机器上绑定一个端口，这样就可以通过 <NodeIP>:NodePort 来访问该服务。如果 kube-proxy 设置了 --nodeport-addresses=10.240.0.0/16（v1.10 支持），那么仅该 NodePort 仅对设置在范围内的 IP 有效。 LoadBalancer：在 NodePort 的基础上，借助 cloud provider 创建一个外部的负载均衡器，并将请求转发到 <NodeIP>:NodePort,依赖与云环境 ExternalName：将服务通过 DNS CNAME 记录方式转发到指定的域名（通过 spec.externlName 设定）。需要 kube-dns 版本在 1.7 以上。 另外，也可以将已有的服务以 Service 的形式加入到 Kubernetes 集群中来，只需要在创建 Service 的时候不指定 Label selector，而是在 Service 创建好后手动为其添加 endpoint。
Service 定义
ClusterIP
[root@kube test]# cat nginx-svc.yaml apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: nginx-service namespace: default spec:
#默认ClusterIP 类型 ports: - port: 80 protocol: TCP targetPort: 80 selector: app: nginx type: ClusterIP [root@kube test]# kubectl apply -f nginx-svc.yaml [root@kube test]# kubectl get svc NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 38d nginx-service ClusterIP 10.107.27.48 <none> 80/TCP 8s php-apache ClusterIP 10.97.196.195 <none> 80/TCP 86m [root@kube test]#
查看pods 标签
root@kube test]# kubectl get pods --show-labels NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS liveness-exec 0/1 CrashLoopBackOff 8923 24d test=liveness liveness-http 1/1 Running 16 24d test=liveness nginx-deployment-5754944d6c-c797m 1/1 Running 0 3d22h app=nginx,pod-templ nginx-deployment-5754944d6c-jspst 1/1 Running 0 3d22h app=nginx,pod-templ nginx-deployment-5754944d6c-kkvx5 1/1 Running 0 3d22h app=nginx,pod-templ php-apache-d89b5f47b-dllcg 0/1 ImagePullBackOff 0 4h44m pod-template-hash=d pod-test 1/1 Running 0 31d app=myapp,tier=fron [root@kube test]#
NodePort:
[root@kube test]# cat nginx-svc-nodeport.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx-service-nodeport
namespace: default
spec:
ports:
- port: 80
protocol: TCP
targetPort: 80
nodePort: 30080
//指定node 对外映射端口，确认没有被占用
selector:
app: nginx
type: NodePort
[root@kube test]# kubectl get service
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 38d
nginx-service ClusterIP 10.107.27.48 <none> 80/TCP 3h46m
nginx-service-nodeport NodePort 10.109.241.119 <none> 80:30080/TCP 14m
php-apache ClusterIP 10.97.196.195 <none> 80/TCP 5h12m
[root@kube test]# curl http://10.2.61.22:30080
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
body {
35em;
margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
}
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>
<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>
<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>
[root@kube test]#
[root@kube test]# kubectl describe service nginx-service-nodeport
Name: nginx-service-nodeport
Namespace: default
Labels: <none>
Annotations: kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:
{"apiVersion":"v1","kind":"Service","metadata":{"annotations":{},"name":"nginx-service-nodeport","namespace":"default"},"spec":{"ports":[{...
Selector: app=nginx
Type: NodePort
IP: 10.109.241.119
Port: <unset> 80/TCP
TargetPort: 80/TCP
NodePort: <unset> 30080/TCP
Endpoints: 10.244.1.7:80,10.244.2.28:80,10.244.2.29:80
Session Affinity: None
External Traffic Policy: Cluster
Events: <none>
[root@kube test]#
不指定 Selectors 的服务
在创建 Service 的时候，也可以不指定 Selectors，用来将 service 转发到 kubernetes 集群外部的服务（而不是 Pod）。目前支持两种方法
（1）自定义 endpoint，即创建同名的 service 和 endpoint，在 endpoint 中设置外部服务的 IP 和端口
[root@kube test]# cat endpoint_demo.yaml kind: Service apiVersion: v1 metadata: name: my-service-end spec: ports: - protocol: TCP port: 80 targetPort: 8080 --- kind: Endpoints apiVersion: v1 metadata: name: my-service-end subsets: - addresses: - ip: 10.1.255.156 ports: - port: 8080 [root@kube test]# curl -I http://10.100.60.230 HTTP/1.1 403 Forbidden Server: nginx Date: Tue, 20 Aug 2019 08:49:01 GMT Content-Type: text/html; charset=utf-8 Connection: keep-alive Vary: Accept-Encoding [root@kube test]#
Headless 服务
Headless 服务即不需要 Cluster IP 的服务，即在创建服务的时候指定 spec.clusterIP=None。包括两种类型
- 不指定 Selectors，但设置 externalName，即上面的（2），通过 CNAME 记录处理
- 指定 Selectors，通过 DNS A 记录设置后端 endpoint 列表
CNAME 方式
保留源 IP
各种类型的 Service 对源 IP 的处理方法不同：
- ClusterIP Service：使用 iptables 模式，集群内部的源 IP 会保留（不做 SNAT）。如果 client 和 server pod 在同一个 Node 上，那源 IP 就是 client pod 的 IP 地址；如果在不同的 Node 上，源 IP 则取决于网络插件是如何处理的，比如使用 flannel 时，源 IP 是 node flannel IP 地址。
- NodePort Service：默认情况下，源 IP 会做 SNAT，server pod 看到的源 IP 是 Node IP。为了避免这种情况，可以给 service 设置
spec.ExternalTrafficPolicy=Local（1.6-1.7 版本设置 Annotationservice.beta.kubernetes.io/external-traffic=OnlyLocal），让 service 只代理本地 endpoint 的请求（如果没有本地 endpoint 则直接丢包），从而保留源 IP。 - LoadBalancer Service：默认情况下，源 IP 会做 SNAT，server pod 看到的源 IP 是 Node IP。设置
service.spec.ExternalTrafficPolicy=Local后可以自动从云平台负载均衡器中删除没有本地 endpoint 的 Node，从而保留源 IP。
工作原理
kube-proxy 负责将 service 负载均衡到后端 Pod 中，如下图所示
