Kubernetes-Service介紹(二)-服務發現

前言

本篇是Kubernetes第九篇，大家一定要把環境搭建起來，看是解決不了問題的，必須實戰。

Kubernetes系列文章:
  1. Kubernetes介紹
  2. Kubernetes環境搭建
  3. Kubernetes-kubectl介紹
  4. Kubernetes-Pod介紹(-)
  5. Kubernetes-Pod介紹(二)-生命周期
  6. Kubernetes-Pod介紹(三)-Pod調度
  7. Kubernetes-Pod介紹(四)-Deployment
  8. Kubernetes-Service介紹(一)-基本概念

服務發現

Kubernetes提供兩種客戶端以固定方式獲取後端訪問地址的方式:環境變數和DNS方式。

環境變數

該實驗以上文中的nginx-deployment.yaml和nginx-service.yaml為基礎；

  1. 新建一個Pod資源，文件名為nginx-pod.yaml；
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:latest
    resources:
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"
    ports:
      - containerPort: 80
  1. 啟動該資源；
kubectl apply -f nginx-pod.yaml
  1. 進入容器內部，查看系統的環境變數；
#進入容器內部
kubectl exec -it nginx-deployment -- /bin/bash
#查看環境變數
env | grep NGINX
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  1. 通過環境變數訪問服務資訊；
curl //${NGINX_SERVICE_SERVICE_HOST}
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DNS方式
  1. 通過DNS解析方式在容器內部訪問；
curl //nginx-service.default.svc.cluster.local
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相比於環境變數來說，DNS域名格式的Service名稱提供的穩定、不變的訪問地址，可以簡化客戶端的應用配置，是Kubernetes推薦的方式。當Service以DNS形式進行訪問的時候，需要在集群中存在一個DNS伺服器來完成域名到ClusterIP的地址解析工作，kubeadm在初始化的時候已經完kube-dns的安裝，這個裡要注意一個問題，就是使用busybox解析Service時候，最新版本是有問題的，我採用了1.28.3版本，對於服務中心中是否安裝kube-dns可以通過以下方式檢查:

#檢查deployment
kubectl get deployment --namespace=kube-system
#檢查service
kubectl get services --namespace=kube-system

Service在Kubernetes中遵守DNS命名規範，Service的DNS域名表示方法為servicename.namespace.svc.clusterdomain，其中servicename為服務名稱，namespace為所在的名空間，clusterdomain為Kubernetes中集群設置的域名後綴，此外如果Service定義中設置了名稱，該埠會擁有一個DNS域名，在DNS伺服器中保存格式為:_portname._protocol.servicename.namespace.svc.clusterdomain，其值為埠號的數值。

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Pod的DNS相關特徵

Pod作為集群中提供服務的實體，也可以設置DNS域名，Kubernetes為Pod使用的DNS策略提供很多種方式。

Pod的DNS

對於Pod來說，Kubernetes會為其設置一個pod-ip.namespace.pod.cluster-domain格式的DNS域名，其中Pod的IP需要使用-替換.，我們通過nslookup來證明一下;

  1. 查看Pod的IP資訊，我們使用niginx-deployment的Pod為案例；
kubectl get pod -o wide
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  1. 使用nslookup進行驗證；
kubectl exec busybox -- nslookup 10-100-1-103.default.pod.cluster.local
image.png
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對於Deployment和Daement類型的創建的Pod來說，Kubernetes會為每個Pod設置一個DNS域名，格式為pod-ip.deployment-name/daement-name.namespace.svc.cluster-domain,Pod的IP也需要使用-替換.

為Pod設置hostname和subdomain

當前，創建Pod時其主機名取自Pod的metadata.name,在定義Pod的yaml文件中包含一個可選的 hostname 欄位，可以用來指定Pod的主機名。 當這個欄位被設置時，它將優先於Pod的名字成為該 Pod 的主機名。此外還有一個欄位subdomain 欄位，可以用來指定 Pod的子域名。

  1. 刪除所有Pod;
kubectl delete -f nginx-pod.yaml
  1. 創建busybox-headless-service.yaml文件，這裡Headless Service與Pod子域名保持一致，這樣子DNS伺服器才會自動創建響應的DNS記錄；
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: default-subdomain
spec:
  selector:
    name: busybox
  clusterIP: None
  ports:
  - name: foo # 實際上不需要指定埠號
    port: 1234
    targetPort: 1234
  1. 創建nginx-pod.yaml文件；
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: busybox1
  labels:
    name: busybox
spec:
  hostname: busybox-1
  subdomain: default-subdomain
  containers:
  - image: busybox:1.28.3
    command:
      - sleep
      - "3600"
    name: busybox
  1. 創建資源;
kubectl apply -f busybox-headless-service.yaml
kubectl apply -f busybox-pod1.yaml
  1. 進入Pod檢查DNS是否寫入,其他Pod就可以通過busybox-1.default-subdomain.default.svc.cluster.local來訪問該Pod；
kubectl exec -it busybox1 -- /bin/sh
cat /etc/hosts
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Pod的DNS策略

Kubernetes可以通過Pod中dnsPolicy屬性指定DNS相關策略，目前支援以下四種策略:

  1. Default: 繼承Pod所在的節點的域名解析設置；

  2. ClusterFirst: 優先使用Kubernetes提供的DNS服務(CoreDNS)，將無法解析域名轉發到系統配置的DNS伺服器；

  3. ClusterFirstWithHostNet：適用於以hostNetWork方式運行的Pod；

  4. None：忽略Kubernetes提供的DNS配置，採用自定義的配置方式；

Pod自定義DNS配置

Kubernetes可以通過Pod的dnsConfig屬性來自定義DNS相關配置，同時必須指定dnsPolicy為None。

自定義DNS可以在dnsConfig指定以下屬性:

nameservers: 用於域名解析DNS服務列表，最多可以設置3個，當 Pod的dnsPolicy設置為none時， 列表必須至少包含一個 IP 地址。配置的nameserver列表與系統自動設置的nameserver自動合併去重；

searches: 用於域名搜索的DNS域名後綴，最多設置6個，也會與系統自動設置的search列表合併去重；

options：配置其他可選的DNS參數，以name或者name/value的形式表示，系統也會自動設置option列表合併去重；

結束

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