3. 独乐乐不如众乐乐。搭桥修路，迎接用户

2024年1月21日 188次阅读 来源: holdno

上篇文章有提到，通过POD ID只能够在k8s集群内部进行访问，作为一个博客！只给自己看…好像也行啊…
但是每次都要先登录到集群节点中才能看…这就…(脑海里闪过成吨shell… ssh@192.10o… kubectl get po…,噗~！
这是在玩自己吗？

言归正传

集群都有了，服务也部了，咋就不能让他与万物互联了呢？
接下来我们就一同探秘，k8s中服务是如何暴露出去的

Kubernetes 的Pod的寿命是有限的。它们出生然后死亡，它们不会复活。ReplicationController是特别用来动态的创建和销毁Pods（如：动态伸缩或者执行rolling updates中动态的创建和销毁pod）。尽管每个Pod有自己的IP地址，随着时间变化随着时间推移即使这些IP地址也不能被认为是可靠的。这带来一个问题：如果一些Pod的集合（让我们称之为backends）为集群中的其他的Pod提供了一些功能（让我们称它们为frontends）,这些frontends应该如何找到并一直知道哪些backends在这样的集合中呢？

Kubernetes的Service是一种抽象，它定义了一组Pods的逻辑集合和一个用于访问它们的策略 – 有的时候被称之为微服务。
举个例子，想象一下我们的博客后端运行了三个副本。这些副本都是可以替代的 – 前端不关心它们使用的是哪一个后端。尽管实际组成后端集合的Pod可能会变化，前端的客户端却不需要知道这个变化，也不需要自己有一个列表来记录这些后端服务。Service抽象能让你达到这种解耦。

定义一个Service

Kubernetes中的Service是一个REST对象，这点与Pod类似。正如所有的REST对象一样，向apiserver　POST一个Service的定义就能创建一个新的实例。以上篇文章中的echoserver为例，每一个Pod都开放了80端口，并且都有一个”app=my-blog”的标签。

{
    "kind": "Service",
    "apiVersion": "v1",
    "metadata": {
        "name": "my-blog"
    },
    "spec": {
        "selector": {
            "app": "my-blog"
        },
        "ports": [
            {
                "protocol": "TCP",
                "port": 8080,
                "targetPort": 80
            }
        ]
    }
}

这个定义会创建一个新的Service对象，名字为”my-blog”，它指向所有带有”app=my-blog”标签的Pod上面的80端口。这个Service同时也会被分配一个IP地址（有时被称作”cluster ip”），它会被服务的代理所使用（见下面）。这个Service的选择器，会不断的对Pod进行筛选，并将结果POST到名字同样为“my-blog”的Endpoints对象。

注意一个Service能将一个来源的端口映射到任意的targetPort。默认情况下，targetPort会被设置成与port字段一样的值。可能更有意思的地方在于，targetPort可以是一个字符串，能引用一个后端Pod中定义的端口名。实际指派给该名称的端口号在每一个Pod中可能会不同。这为部署和更新你的Service提供了很大的灵活性。例如，你可以在你的后端的下一个版本中更改开放的端口，而无需导致客户出现故障。

Kubernetes的Service支持TCP和UDP协议。默认是TCP(4层)。

Endpoint

说到service不得不提 endpoint。在 Service 创建的同时，还生成了一个 Endpoints。 该 Endpoints 与 Service 同名，它所暴露的地址信息正是对应 Pod 的地址。由此猜测是 Endpoints 维护了 Service 与 Pod 的映射关系。
为了验证我们的猜测，我们手动删除 Endpoints，发现之前能成功访问到 Pod 的 VIP，现在已经已经访问不到了。

ServiceController 主要处理的还是与 LoadBalancer 相关的逻辑，但是 EndpointController 的作用就没有这么简单了，我们在使用 Kubernetes 时虽然很少会直接与 Endpoint 资源打交道，但是它却是 Kubernetes 中非常重要的组成部分。

EndpointController 本身并没有通过 Informer 监听 Endpoint 资源的变动，但是它却同时订阅了 Service 和 Pod 资源的增删事件，它会根据 Service 对象规格中的选择器 Selector 获取集群中存在的所有 Pod，并将 Service 和 Pod 上的端口进行映射生成一个 EndpointPort 结构体，对于每一个 Pod 都会生成一个新的 EndpointSubset，其中包含了 Pod 的 IP 地址和端口和 Service 的规格中指定的输入端口和目标端口，在最后 EndpointSubset 的数据会被重新打包并通过客户端创建一个新的 Endpoint 资源。所以，除了 Service 的变动会触发 Endpoint 的改变之外，Pod 对象的增删也会触发。

在我的理解，service就是将不断变动的pod做了一个固定的端口映射(别管pod怎么变化，怎么漂移，这是我的事)，你只需要处理service暴露出来的固定端口即可。到底是谁来处理service暴露出来的端口呢？那当然是代理了。

kube-proxy

我们知道 Service 的代理是由 kube-proxy 实现的。而它的代理模式（Proxy mode）主要有两种：userspace 与 iptables。自 K8S v1.2 开始，默认的代理模式就是 iptables(/ipvs)，并且它的性能也是要高于 userspace 的

userspace是在用户空间，通过kuber-proxy实现LB的代理服务。这个是kube-proxy的最初的版本，较为稳定，但是效率也自然不太高。

iptables的方式。是纯采用iptables来实现LB。是目前一般kube默认的方式。

我们现在要做的呢，是将 VIP 请求给转发到对应的 Pod 上。而实现此的正是 iptables(/ipvs)。
举个例子，现在有podA，podB，podC和serviceAB。serviceAB是podA，podB的服务抽象(service)。 那么kube-proxy的作用就是可以将pod(不管是podA，podB或者podC)向serviceAB的请求，进行转发到service所代表的一个具体pod(podA或者podB)上。 请求的分配方法一般分配是采用轮询方法进行分配。

那有了kube-proxy，service是如何暴露的呢？
service的ServiceTypes能让你指定你想要哪一种服务。默认的和基础的是ClusterIP，这会开放一个服务可以在集群内部进行连接。NodePort 和LoadBalancer是两种会将服务开放给外部网络的类型。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  # Service 实例名称
  name: svc-echoserver
spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      # Service 端口地址
      port: 8080
      # Pod 端口地址
      targetPort: 80
  selector:
    # 匹配符合标签条件的 Pod
    app: my-blog
  type: NodePort    <- Service Type

ServiceType字段的合法值是：
ClusterIP: 仅仅使用一个集群内部的IP地址 – 这是默认值，在上面已经讨论过。选择这个值意味着你只想这个服务在集群内部才可以被访问到。
NodePort: 在集群内部IP的基础上，在集群的每一个节点的端口上开放这个服务。你可以在任意<NodeIP>:NodePort地址上访问到这个服务。

如果定义为NodePort,那么我可以可以使用任意节点IP:8080来访问到my-blog容器的80端口

LoadBalancer: 在使用一个集群内部IP地址和在NodePort上开放一个服务之外，向云提供商申请一个负载均衡器，会让流量转发到这个在每个节点上以<NodeIP>:NodePort的形式开放的服务上。
在使用一个集群内部IP地址和在NodePort上开放一个Service的基础上，还可以向云提供者申请一个负载均衡器，将流量转发到已经以NodePort形式开发的Service上。

    原文作者：holdno
    原文地址: https://segmentfault.com/a/1190000020414084
    本文转自网络文章，转载此文章仅为分享知识，如有侵权，请联系博主进行删除。
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