15、创建Service资源规范及Service的三种类型实例

Posted on 2023年3月12日 by hackdl

创建Service资源

由Service表示的负载均衡器，主要定义如下内容

负载均衡器入口：ClusterIP及相关的Service Port、NodePort（每个节点的Node IP都可用）
   ◆ 根据通信需求，确定选择的类型

标签选择器：用于筛选Pod，并基于筛选出的Pod的IP生成后端端点列表（被调度的上游端点）

Service类型的专有配置

Service资源规范

Kubernetes上标准的API资源类型

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: …
namespace: …
spec:
type  # Service类型，默认为ClusterIP
selector  # 等值类型的标签选择器，内含“与”逻辑
ports： # Service的端口对象列表
- name  # 端口名称
protocol  # 协议，目前仅支持TCP、UDP和SCTP，默认为TCP
port  # Service的端口号
targetPort  # 后端目标进程的端口号或名称，名称需由Pod规范定义
nodePort  # 节点端口号，仅适用于NodePort和LoadBalancer类型（最好交给集群自己选择，即使自己指定端口，也只能指定30000-32768之间，不建议自己制定端口）
clusterIP  # Service的集群IP，建议由系统自动分配
externalTrafficPolicy  # 外部流量策略处理方式，Local表示由当前节点处理，Cluster表示向集群范围调度
loadBalancerIP  # 外部负载均衡器使用的IP地址，仅适用于LoadBlancer
externalName  # 外部服务名称，该名称将作为Service的DNS CNAME值

Service资源示例

ClusterIP Service

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
name: demoapp
spec:
type: ClusterIP # 类型标识，默认即为ClusterIP；
selector:
app: demoapp
ports:
- name: http # 端口名称标识
protocol: TCP # 协议，支持TCP、UDP和SCTP
port: 80 # Service的端口号
targetPort: 80 # 目标端口号，即后端端点提供服务的监听端口号

NodePort Service和LoadBalancer

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
name: demoapp
spec:
type: NodePort # 必须明确给出Service类型 ，如果是LoadBalancer，改为即可
selector:
app: demoapp
ports:
- name: http
protocol: TCP
port: 80
targetPort: 80
nodePort: 30080 # 可选，为避免冲突，建议由系统动态分配

实际案例：clusterIP

拉取pod
kubectl create deployment demoapp --image=ikubernetes/demoapp:v1.0 --replicas=2
给pod打标签
[root@K8s-master01 chapter7]#kubectl label pods demoapp-55c5f88dcb-6g9k4 version=v1.0
pod/demoapp-55c5f88dcb-6g9k4 labeled
查看pods的标签
[root@K8s-master01 chapter7]#kubectl get pods --show-labels
NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE    LABELS
demoapp-55c5f88dcb-6g9k4   1/1     Running   0          8m3s   app=demoapp,pod-template-hash=55c5f88dcb,version=v1.0
demoapp-55c5f88dcb-c6lb2   1/1     Running   0          8m3s   app=demoapp,pod-template-hash=55c5f88dcb,version=v1.0

service引用标签
[root@K8s-master01 chapter7]#cat services-clusterip-demo.yaml 
---
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: demoapp-svc
  namespace: default
spec:
  clusterIP: 10.97.72.1
  selector:                 #标签选择器
    app: demoapp
    version： v1.0
  ports:
  - name: http
    protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80
创建service
[root@K8s-master01 chapter7]#kubectl apply -f services-clusterip-demo.yaml 
service/demoapp-svc created
查看service
[root@K8s-master01 chapter7]#kubectl get svc
NAME              TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
demoapp-svc       ClusterIP   10.97.72.1               80/TCP         28s
查看更多信息，可显示标签选择器
[root@K8s-master01 chapter7]#kubectl get svc -o wide
NAME           TYPE      CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP  PORT(S)   AGE        SELECTOR
demoapp-svc   ClusterIP  10.97.72.1          80/TCP    74s app=demoapp,version=v1.0
查看service的详情，可查看到service下对应的pod
[root@K8s-master01 chapter7]#kubectl describe service demoapp-svc
Name:              demoapp-svc
Namespace:         default
Labels:            
Annotations:       
Selector:          app=demoapp,version=v1.0
Type:              ClusterIP
IP Family Policy:  SingleStack
IP Families:       IPv4
IP:                10.97.72.1
IPs:               10.97.72.1
Port:              http  80/TCP
TargetPort:        80/TCP
Endpoints:         10.244.3.62:80,10.244.4.60:80
Session Affinity:  None
Events:

实际案例：NodePort（适合内部使用）

拉取pod
kubectl create deployment demoapp --image=ikubernetes/demoapp:v1.0 --replicas=1
给pod打标签
[root@K8s-master01 chapter7]#kubectl label pods demoapp-55c5f88dcb-6g9k4 version=v1.0
查看pods的标签
[root@K8s-master01 chapter7]#kubectl get pods --show-labels
NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE   LABELS
demoapp-55c5f88dcb-wkmk7   1/1     Running   0          81m   app=demoapp,pod-template-hash=55c5f88dcb,version=v1.1

定义service的yaml文件
[root@K8s-master01 chapter7]#cat services-nodeport-demo.yaml 
---
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: demoapp-nodeport-svc
spec:
  type: NodePort
 #clusterIP: 10.97.56.1          #为了避免冲突，clusterIP尽量不要指定 
  selector:
    app: demoapp
    version: v1.1
  ports:
  - name: http
    protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80
    nodePort: 31398
  # externalTrafficPolicy: Local #定义成Local会出问题，pod在哪个节点上，只能在哪个节点接入，因为他只会调度到该节点之上的pod，如果该节点没有pod，又正好访问到这个节点，流量就不会转过去。除非前面自己加了LoadBalancer，明确知道往哪里调度，能自动通过API-Server查找出来。外部流量不要改为local
  
运行service并查看
[root@K8s-master01 chapter7]#kubectl apply -f services-nodeport-demo.yaml 
service/demoapp-nodeport-svc created
[root@K8s-master01 chapter7]#kubectl get svc -o wide
NAME      TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE     SELECTOR
demoapp-nodeport-svc   NodePort    10.108.186.163           80:31398/TCP   4m34s   app=demoapp,version=v1.1
查看详情
[root@K8s-master01 chapter7]#kubectl describe svc demoapp-nodeport-svc
Name:                     demoapp-nodeport-svc
Namespace:                default
Labels:                   
Annotations:              
Selector:                 app=demoapp,version=v1.1
Type:                     NodePort
IP Family Policy:         SingleStack
IP Families:              IPv4
IP:                       10.100.240.189
IPs:                      10.100.240.189
Port:                     http  80/TCP
TargetPort:               80/TCP
NodePort:                 http  31398/TCP
Endpoints:                10.244.5.47:80     #关联的端点
Session Affinity:         None
External Traffic Policy:  Cluster
Events:                   
根据标签选择器过滤查看端点IP在那个节点上运行
[root@K8s-master01 chapter7]#kubectl get pods -l version=v1.1 -L version -o wide
NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES   VERSION
demoapp-55c5f88dcb-wkmk7   1/1     Running   0          88m   10.244.5.47   k8s-node02                          v1.1
可知service的端点IP在k8s-node02运行

用集群外部服务对集群的节点进行访问测试，可得到下列信息（随意节点ip加port）
iKubernetes demoapp v1.0 !! ClientIP: 10.244.0.0, ServerName: demoapp-55c5f88dcb-wkmk7, ServerIP: 10.244.5.47!

如果service定义的yaml文件中，把外部流量策略定义成Local，那流量不会接入到服务上。因为有的节点上没有所访问服务得pod，他不会自动调度到有服务的节点上去
externalTrafficPolicy: Local （除了访问服务所在的节点IP+Port可以接收到流量）
不加流量策略，默认为Cluster

实际案例：LoadBalancer(依赖条件：集群外部的负载均衡，需要LBaaS服务的支持或需要LoadBalancer底层公有云服务与节点建立关联关系)

[root@K8s-master01 chapter7]#cat services-loadbalancer-demo.yaml 
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: demoapp-loadbalancer-svc
spec:
  type: LoadBalancer
  selector:
    app: demoapp
    version: v1.0
  ports:
  - name: http
    protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80
  #loadBalancerIP: 1.2.3.4   #加上去，可能也不会有什么作用，因为没有外部的loadBalancer可以用

创建service并查看
[root@K8s-master01 chapter7]#kubectl apply -f services-loadbalancer-demo.yaml 
service/demoapp-loadbalancer-svc created
[root@K8s-master01 chapter7]#kubectl get svc
NAME                       TYPE           CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
demoapp-loadbalancer-svc   LoadBalancer   10.104.82.171         80:30234/TCP   18s

通过外部访问节点IP加port（任何节点IP+Port都可以，并且可以自动做负载均衡。因为默认的流量策略是集群级的）
iKubernetes demoapp v1.0 !! ClientIP: 10.244.1.0, ServerName: demoapp-55c5f88dcb-wkmk7, ServerIP: 10.244.5.47!

ExternalIP

service在使用LoadBalancer类型时，在External-IP字段上，正常会生成IP地址，如果没有便一直处于pending状态，意味着没能对接到外部的LoadBalancer所谓的LBaaS服务之上来得到IP地址，可以人为的手动分一个地址
此地址为某个节点特有，除非使用keepalived把公网地址能够在多个节点上进行漂移并绑定Service
[root@K8s-master01 chapter7]#kubectl get svc
NAME                       TYPE           CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
demoapp-loadbalancer-svc   LoadBalancer   10.104.82.171         80:30234/TCP   18s

第一步：在某一节点增加公网地址
第二步：定义service的资源配置
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: demoapp
spec:
  type: ClusterIP # 类型标识，默认即为ClusterIP；
  selector:
    app: demoapp
  ports:
  - name: http # 端口名称标识
    protocol: TCP # 协议，支持TCP、UDP和SCTP
    port: 80 # Service的端口号
    targetPort: 80 # 目标端口号，即后端端点提供服务的监听端口号
  externalIPs:
  -172.29.6.200
kubectl apply -f demoapp.yaml
会发现有一地址已经绑定

Service接入流量入口

ClusterIP：内部流量 
NodePort: 外部流量 
ExternalIP：外部流量 （某个节点特有，除非使用keepalived把公网地址能够在多个节点上进行漂移并绑定Service）

总结

Service类型：
   ClusterIP:只能接收集群内部流量
   NodePort:增强版的Cluster，可以接受集群内部的流量，也可以接收集群外部的流量
        externalTrafficPolicy：流量策略
                  Local
                  Cluster
               端口范围： （30000-32768） 
               非标准端口，访问不变，这种类型实验用，客户端不知道端口，访问不便，不适合生产中使用
               
  LoadBalancer：依赖于底层公有云的环境或基础设施环境满足其需要的功能。就是在集群外部为每一个定义成LoadBalancer类型的服务创建一个负载均衡器
               依赖调减：集群外部的负载均衡器（OpenELB），还得能够与API-Server进行联动以实现更加高级的功能

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