k8s重器之Service

Service是k8s的核心，通過創建Service，可以為一組具有相同功能的容器應用提供一個統一的入口地址，並將請求進行負載分發到各個容器應用上。

目錄：

Service定義詳解

Service基本用法

集群外部訪問Pod和Service

一、Service定義詳解

Service的定義比Pod簡單。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: string
  labels:
    name: string
  annotations:
    name: string
spec:
  type: string  
  selector:
    name: string
  clusterIP: string   #虛擬服務ip，缺省默認分配
  sessionAffinity: string    #是否支持session，可選值為ClientIP，表示同一個客戶端
  ports:
  - name: string
    protocol: string    #端口協議，支持TCP、UDP，默認是TCP
    port: int  #宿主機端口
    targetPort: int  #目標Pod的端口
    nodePort: int  #k8s內部端口
  status:
    loadBalancer:
      ingress:
        ip: string
        hostname: string

　　

上述定義中的spec.type有兩個選項：

當為NodePort時，需要配置nodePort映射到指定端口
當為LoadBalancer，需要在status中設置外部負載均衡器

二、Service基本用法

（1）通過yaml文件創建：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  type: NodePort
  selector:
    name: nginx-pod
  ports:
  - name: nginx-service
    port: 80
    targetPort: 80
    nodePort: 30080

　　

比如上述，定義了一個Service，對應的是具有key=name，value=nginx-pod這個標籤的Pod，type定義為NodePort，宿主機端口為80，對應Pod端口為80，而nodePort為30080

通過如下命令創建Service

kubectl create -f service-name.yaml

　　

創建之後查看：

 

可看到Service被分配的ip，對應的port以及選擇的標籤信息

（2）負載均衡

目前k8s提供了兩種負載均衡策略：RoundRobin和SessionAffinity

1、RoundRobin：輪詢模式

2、SessionAffinity：基於客戶端IP地址進行會話保持模式，請求第一次到哪個Pod，則後續還會繼續轉發到那個Pod。

默認情況下，採用輪詢模式，但也可以 通過設置spec.sessionAffinity設置為ClientIP啟用SessionAffinity策略

接下來驗證一下默認的輪詢模式：

創建兩個具有key=name，value=nginx-pod標籤的Pod，容器內運行nginx。

nginx-one：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod1
  labels:
    name: nginx-pod
spec:
  containers:
  - name: nginx-pod1
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 80

　　

nginx-two：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod2
  labels:
    name: nginx-pod
spec:
  containers:
  - name: nginx-pod2
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 80

　　

創建完兩個容器之後，分別進入兩個容器修改nginx首頁的字樣。

進入容器：

kubectl exec -it  nginx-pod1 /bin/bash

　　

找到文件並進行修改，此處需要注意的是，由nginx鏡像創建的容器並不具有vim和vi這兩個編輯工具，所以這邊使用sed或echo都行

sed命令替換字符串格式是：

sed -i 's/需要被替換字符串/替換後字符串/g' file-name
sed -i 's/Welcome to nginx!/Welcome to nginx-pod two!/g' /usr/share/nginx/html/index.html

　　

修改好後在瀏覽器訪問：使用ip:nodePort訪問

 

 

可以看到，service進行了負載均衡處理。

三、集群外部訪問Pod和Service

（1）將Pod的端口號映射到宿主機

比如將上述的nginx-pod1映射到主機的20080端口：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod1
  labels:
    name: nginx-pod
spec:
  containers:
  - name: nginx-pod1
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 80
      hostPort: 20080

　　

然後查看此Pod在哪個節點上運行

 

然後在瀏覽器中訪問此節點的20080端口：

 

（2）通過設置Pod級別的hostNetwork=true

該Pod的所有容器的端口號都將被直接映射到宿主機上，需要注意的是，如果不指定hostPort，則默認與containerPort一樣，如果指定 ，則hostPort必須等於containerPort。

例如將上述的nginx-pod2設置hostNetwork=true

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod2
  labels:
    name: nginx-pod
spec:
  hostNetwork: true
  containers:
  - name: nginx-pod2
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 80

　　

查看pod創建後在哪個節點上

 

在瀏覽器上訪問：

 

（3）將Service的端口號映射到宿主機上

通過設置spec.type為NodePort，同時設置spec.ports.nodePort設置宿主機上的端口號。

例如在Service基本用法那一小節的Service定義，相應的使用也在那一節有

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  type: NodePort
  selector:
    name: nginx-pod
  ports:
  - name: nginx-service
    port: 80
    targetPort: 80
    nodePort: 30080

　　

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