Service 的概念
Kubernetes Service 定义了这样一种抽象：一个
Pod 的逻辑分组，一种可以访问它们的策略 —— 通常称为微
服务。 这一组 Pod 能够被 Service 访问到，通常是通过 Label Selector
Service能够提供负载均衡的能力，但是在使用上有以下限制：
只提供 4 层负载均衡能力，而没有 7 层功能，但有时我们可能需要更多的匹配规则来转发请求，这点上 4 层负载均衡是不支持的。
Service 的类型
Service 在 K8s 中有以下四种类型
1.ClusterIp：默认类型，自动分配一个仅 Cluster 内部可以访问的虚拟 IP。
2.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 : NodePort 来访问该服务。
3.LoadBalancer：在 NodePort 的基础上，借助 cloud provider 创建一个外部负载均衡器，并将请求转发到: NodePort。
4.ExternalName：把集群外部的服务引入到集群内部来，在集群内部直接使用。没有任何类型代理被创建，这只有 kubernetes 1.7 或更高版本的 kube-dns 才支持。
VIP 和 Service 代理
在 Kubernetes 集群中，每个 Node 运行一个kube-proxy 进程。 kube-proxy 负责为 Service 实现了一种VIP（虚拟 IP）的形式，而不是 ExternalName 的形式。
在 Kubernetes v1.0 版本，代理完全在 userspace。
在Kubernetes v1.1 版本，新增了 iptables 代理，但并不是默认的运行模式。
从 Kubernetes v1.2 起，默认就是iptables 代理。 在 Kubernetes v1.8.0-beta.0 中，添加了 ipvs 代理
在 Kubernetes 1.14 版本开始默认使用 ipvs 代理
在 Kubernetes v1.0 版本， Service 是 “4层”（TCP/UDP over IP）概念。
在 Kubernetes v1.1 版本，新增了Ingress API（beta 版），用来表示 “7层”（HTTP）服务
代理模式的分类
Ⅰ、userspace 代理模式
Ⅱ、iptables 代理模式
Ⅲ、ipvs 代理模式
这种模式，kube-proxy 会监视 Kubernetes Service 对象和 Endpoints ，
调用 netlink 接口以相应地创建ipvs 规则并定期与 Kubernetes Service 对象和 Endpoints 对象同步 ipvs 规则，
以确保 ipvs 状态与期望一致。访问服务时，流量将被重定向到其中一个后端 Pod与 iptables 类似，ipvs 于 netfifilter 的 hook 功能，
但使用哈希表作为底层数据结构并在内核空间中工作。这意味着 ipvs 可以更快地重定向流量，并且在同步代理规则时具有更好的性能。
此外，ipvs 为负载均衡算法提供了更多选项，例如：
rr：轮询调度
lc：最小连接数
dh：目标哈希
sh：源哈希
sed ：最短期望延迟
nq ： 不排队调度
ClusterIP
clusterIP 主要在每个 node 节点使用 iptables，将发向 clusterIP 对应端口的数据，转发到 kube-proxy 中。然
后 kube-proxy 自己内部实现有负载均衡的方法，并可以查询到这个 service 下对应 pod 的地址和端口，进而把
数据转发给对应的 pod 的地址和端口。
为了实现图上的功能，主要需要以下几个组件的协同工作：
1.apiserver 用户通过kubectl命令向apiserver发送创建service的命令，apiserver接收到请求后将数据存储到etcd中。
2.kube-proxy kubernetes的每个节点中都有一个叫做kube-porxy的进程，这个进程负责感知service，pod的变化，并将变化的信息写入本地的iptables规则中。
3.iptables 使用NAT等技术将virtualIP的流量转至endpoint中 。
创建 myapp-deploy.yaml 文件
[root@master manifests]# vim myapp-deploy.yaml apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: myapp-deploy namespace: default spec: replicas: 3 selector: matchLabels: app: myapp release: stabel template: metadata: labels: app: myapp release: stabel env: test spec: containers: - name: myapp image: wangyanglinux/myapp:v2 imagePullPolicy: IfNotPresent ports: - name: http containerPort: 80
创建 Service 信息
[root@master manifests]# vim myapp-service.yaml apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: myapp namespace: default spec: type: ClusterIP selector: app: myapp release: stabel ports: - name: http port: 80 targetPort: 80
Headless Service
有时不需要或不想要负载均衡，以及单独的 Service IP 。遇到这种情况，可以通过指定 Cluster IP(spec.clusterIP) 的值为 “None” 来创建 Headless Service 。
这类 Service 并不会分配 Cluster IP， kube-proxy 不会处理它们，而且平台也不会为它们进行负载均衡和路由 。
[root@k8s-master mainfests]# vim myapp-svc-headless.yaml apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: myapp-headless namespace: default spec: selector: app: myapp clusterIP: "None" ports: - port: 80 targetPort: 80
[root@k8s-master mainfests]# dig -t A myapp-headless.default.svc.cluster.local. @10.96.0.10
NodePort
nodePort 的原理在于在 node 上开了一个端口，将向该端口的流量导入到 kube-proxy，然后由 kube-proxy 进一步到给对应的 pod
[root@master manifests]# vim myapp-service.yaml apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: myapp namespace: default spec: type: NodePort selector: app: myapp release: stabel ports: - name: http port: 80 targetPort: 80
查询流程
iptables -t nat -nvL KUBE-NODEPORTS
LoadBalancer
loadBalancer 和 nodePort 其实是同一种方式。区别在于 loadBalancer 比 nodePort 多了一步，就是可以调用cloud provider 去创建 LB 来向节点导流。
ExternalName
这种类型的 Service 通过返回 CNAME 和它的值，可以将服务映射到 externalName 字段的内容( 例如：hub.atguigu.com )。
ExternalName Service 是 Service 的特例，它没有 selector，也没有定义任何的端口和Endpoint。
相反的，对于运行在集群外部的服务，它通过返回该外部服务的别名这种方式来提供服务。
kind: Service apiVersion: v1 metadata: name: my-service-1 namespace: default spec: type: ExternalName externalName: hub.atguigu.com
当查询主机 my-service.defalut.svc.cluster.local ( SVC_NAME.NAMESPACE.svc.cluster.local )时，集群的DNS 服务将返回一个值 my.database.example.com 的 CNAME 记录。
访问这个服务的工作方式和其他的相同，唯一不同的是重定向发生在 DNS 层，而且不会进行代理或转发 。
好记性不如烂笔头，最难不过坚持
bec9708578c5 7 月前
e246bf0d29d8 7 月前