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文章目录

• k8s service
• 定义
• 作用
• 类型
• 服务发现
• 如何访问服务

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k8s service

提示：这里可以添加本文要记录的大概内容：
例如：随着人工智能的不断发展，机器学习这门技术也越来越重要，很多人都开启了学习机器学习，本文就介绍了机器学习的基础内容。

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

定义

service是一种将运行在一组pod上的应用暴露为网络服务的抽象方法，定义了一组逻辑的pod以及一种访问他们的策略，是客户端和后端pod之间的一个抽象层。

作用

1. 提供稳定的ip地址和端口
   pod作为一种非持久化，动态的资源，会经常随着集群状态销毁或新增，因此pod的ip也是会变动，导致客户端 发现后端应用比较困难，因此k8s设计了一个抽象层，用来屏蔽后端pod的变化。
2. 可以为其匹配的后端pod提供负载均衡
   工作在四层，提供四层负载均衡功能，支持三种协议TCP，UDP，SCTP

类型

ClusterIp

Cluster IP是默认类型，自动分配集群内部可以访问的虚IP——Cluster IP。Cluster IP的主要作用是方便集群内Pod到Pod之间的调用。集群外部的客户端无法通过Cluster IP访问Service。
Cluster IP主要在每个node节点使用iptables，将发向Cluster IP对应端口的数据转发到后端Pod中

yaml声明

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  selector:
    app: MyApp
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 9376

其中：
port：表示service暴露的服务端口，也是客户端访问用的端口
targetPort：是后端应用程序实际监听pod内流量的端口，从port上到来的数据，最终会进过kube-proxy流入后端pod的targetPort进入容器。

LoadBalancer

Load Balancer（简称LB）类型的Service需要Cloud Provider的支持。Kubernetes原生支持的Cloud Provider有GCE和AWS，因此和不同云平台的网络方案耦合较大，而且只能在特定的云平台上使用，局限性也较大。
如果要在集群内访问Load Balancer类型的Service，则Kube-proxy用iptables或ipvs实现云服务提供商Load Balancer（一般都是L7的）的部分功能：L4转发、安全组规则等。
yaml声明

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  selector:
    app: MyApp
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 9376
  clusterIP: 10.0.171.239
  type: LoadBalancer
status:
  loadBalancer:
    ingress:
    - ip: 192.0.2.127

NodePort

NodePort为Service在Kubernetes集群的每个节点上分配一个真实的端口，即NodePort。集群内/外部可基于集群内任何一个节点的IP:NodePort的形式访问Service。
NodePort支持TCP、UDP、SCTP，默认端口范围是30000-32767，Kubernetes在创建NodePort类型Service对象时会随机选取一个。用户也可以在Service的spec.ports.nodePort中自己指定一个NodePort端口，就像指定Cluster IP那样。

yaml声明

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: MyApp
  ports:
      # By default and for convenience, the `targetPort` is set to the same value as the `port` field.
    - port: 80
      targetPort: 80
      # Optional field
      # By default and for convenience, the Kubernetes control plane will allocate a port from a range (default: 30000-32767)
      nodePort: 30007

其中：
通常默认情况port和targetPort指定同一端口号。

NodePort的实现机制是Kube-proxy会创建一个iptables规则，所有访问本地NodePort的网络包都会被直接转发至后端Port。
NodePort是解决服务对外暴露的最简单方法，对于那些没有打通容器网络和主机网络的用户，NodePort成了他们从外部访问Service的首选。但NodePort的问题集中体现在性能和可对宿主机端口占用方面。一旦服务多起来，NodePort在每个节点上开启的端口会变得非常庞大且难以维护

headless service

headless service是一种特殊的服务，其yaml声明中.spec.clusterIP指定为none，不会分配clusterip。
特点：

1. 可以自定义服务发现接口，选择不绑定k8s平台的服务发现机制
2. 由于没有clusterip，kube-proxy不会操作这些service，没有负载均衡和代理的功能
3. 访问服务时，会返回所有关联后端pod ip（service指定了selector），可以自定义负载均衡策略

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mysql-balance-svc
  namespace: mysql-space
  labels:
    name: mysql-balance-svc
spec:
  ports:
  - port: 3308
    protocol: TCP
    targetPort: 3306
  clusterIP: None
  selector:
    name: mysql-balance-pod

服务发现

k8s提供两种主要的服务发现方法：

1. 环境变量
2. dns

环境变量

Kubelet创建每个Pod时，会把系统当前所有服务的IP和端口信息都通过环境变量的方式注入容器。这样Pod中的应用可以通过读取环境变量获取所需服务的地址信息。
缺点：

1. 容易环境变量洪泛，Docker启动参数过长会影响性能，甚至直接导致容器启动失败
2. Pod想要访问的任何Service必须在Pod自己被创建之前创建，否则这些环境变量就不会被注入

dns

k8s通过dns服务记录集群中发布服务的域名，即假设Service（my-svc）在namespace（my-ns）中，暴露名为http的TCP端口，那么在Kubernetes的DNS服务器中会生成两种记录，分别是A记录：域名（my-svc.my-ns）到Cluster IP的映射和SRV记录，例如_http._tcp.my-svc.my-ns到一个http端口号的映射。这样应用能够直接使用服务的名字，不需要关心它实际的IP地址，中间的转换能够自动完成。名字和IP之间的转换通过DNS。

如何访问服务

集群内

可以直接是用ClusterIP:Port的方式访问服务，也可以使用域名+端口的方式访问

集群外

前面提到的LoadBlancer和NodePort方式都可以为集群外的客户端提供访问。k8s还提供一种方式：Ingress

Kubernetes的Ingress资源对象是指授权入站连接到达集群内服务的规则集合。Ingress 公开了从集群外部到集群内服务的 HTTP 和 HTTPS 路由。 流量路由由 Ingress 资源上定义的规则控制。
通常情况下，Service和Pod仅可在集群内部网络中通过IP地址访问。所有到达边界路由的流量或被丢弃或被转发到其他地方。
Ingress的作用就是在边界路由处开个口子，放外部流量进来。因此，Ingress是建立在Service之上的L7访问入口，它支持通过URL的方式将Service暴露到k8s集群外；支持自定义Service的访问策略；提供按域名访问的虚拟主机功能；支持TLS通信。
定义ingress资源

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: minimal-ingress
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
spec:
  rules:
  - http:
      paths:
      - path: /testpath
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: test
            port:
              number: 80

其中：
Ingress 对象的命名必须是合法的 DNS 子域名名称；
Ingress 规则 提供了配置负载均衡器或者代理服务器所需的所有信息。 最重要的是，其中包含与所有传入请求匹配的规则列表。 Ingress 资源仅支持用于转发 HTTP 流量的规则。