Chapter 3

本节内容：Service,Endpoint,Ingress

服务

作用

  • 将请求路由到一组pod中的随机(可设置规则)一个pod

  • 由于pod可能会重建或者有多个，所以需要有个统一的路由路口来让外部的服务知道该调用什么地址。(有点像nginx，路由转发)

实践

  • 创建一个多端口号，亲和性为clientIP的service

    • kubectl exec pod-name -- curl -s http://service-addr # 从pod内部执行一个命令， -- 命令结束后执行

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: kubia
spec:
  sessionAffinity: ClientIP # 设置亲和性，同一个clientIP的请求都会发到同一个pod. 只有 ClientIP 和 NONE 两种
  ports:
    - name: http
      port: 80
      targetPort: 8080
    - name: https
      port: 443
      targetPort: 8443
  selector:
    app: kubia

  • 创建一个NodePort类型的服务，让外部系统可以访问集群内存服务

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: kubia-nodeport
spec:
  type: NodePort
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 8080
      nodePort: 30123 # 可以用集群ip:30123 访问
  selector:
    app: kubia

  • 创建一个LoadBalance类型的服务，让外部系统可以访问集群内部服务

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: kubia-loadbalancer
spec:
  type: LoadBalancer
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 8080
  selector:
    app: kubia

Q&A

  • 服务如何被client端pod发现

    • 可以用环境变量：在pod创建时，会被初始化一系列的环境变量，其中就包含已存在的service地址. ( KUBIA_SERVICE_HOST和KUBIA_SERVICE_PORT)

    • 使用全限定域名访问：kubia.default.svc.cluster.local [service-name.namespace.type[svc,pod] .cluster-domain[默认=cluster.local]], 如果在相同的ns中，可以直接使用service name访问

      • hostname --fqdn pod 中执行，可查看上述名称(缩写： FQDN)

      • kubectl -n kube-system edit configmap coredns 查看里面host配置，或者kube的cluster 配置

      • cat /etc/resolv.conf 看pod的路由解析

      • 如果想使用其他cluster-domain，让某些pod走不同的dns，那需要把pod的dnsPolicy设置为 ClusterFirst

  • 为什么要用LoadBalance而不是NodePort

    • 如果使用NodePort，并且指定node ip时，如果node挂了，那就不能访问了。

    • 使用LoadBalance时，会有一个额外ip，使用那个ip调用时，它会自动帮你把请求发给可用的node中service。

  • LoadBalance会有什么问题

    • 如果多个节点时，可能需要多一跳来到达实际的pod。

    • 多次跳转后，clientIP可能不是真的客户端地址了，而是node地址或则其他。

  • 如果想一次性获取所有可用的pod的地址怎么办

    • 创建headless service，既service的yaml中将spec.clusterIP设置为None,从而kube不会给他分配IP。

    • 直接连接headless服务时，是直接访问的是随机的一个pod，没有经过service的endpoint，而是从dns轮询中获取了ip直接访问了。

    • 实践

      • 创建headless service

      apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: kubia-headless
 #annotation:
  # service.alpha.kubernetes.io/tolerate-unready-endpoints: "true"
spec:
  clusterIP: None
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 8080
  selector:
    app: kubia

      • 查询kubia-headless的dns

        • 创建一个拥有nslookup工具的pod：kubectl run dnsutils --image=tutum/dnsutils --generator=run-pod/v1 --command -- sleep infinity

        • 查询dns解析结果： kubectl exec dnsutils -- nslookup kubia-headless

        • 发现返回的是后端pod的ip地址和FQDN

  • 如果想一次性获取所有的pod的地址怎么办

    • 在headless service文件中的metadata.annotation字段加入：service.alpha.kubernetes.io/tolerate-unready-endpoints: "true"

    • 查看dns解析结果：kubectl exec dnsutils -- nslookup kubia-headless. 包含了未就绪的pod地址

  • 如何使用headless service

    • 使用工具 apt install dnsutils -> nslookup serviceName -> 拿到pod地址，并访问

    • 使用headless的原因是为了通过service获取pod地址，而不是使用kube api server

Endpoint

作用

  • service 通过 endpoint 资源和 pod 相连。 endpoint可以是集群外的地址，如果要访问外部系统。

  • 没有指定pod的service是不会有endpoint资源产生，因为不知道路由给谁。

  • 维护pod的iptables，以便分配流量

实践

  • 创建一个服务，指定externalName来指定pod，从而由kube自己创建出endpoint

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: external-service
spec:
  type: ExternalName
  externalName: api.somecompany.com #可以使用FQDN指定，常规可以用label指定
  ports:
    - port: 80

Ingress

作用

  • 向外部系统提供集群内部pod服务。 (除NodePort和LoadBalance外的另一种方式)

  • 可以配置不同的host以及不同的path走不同的service或者pod。 (host和path都是数组，可以配置多个)

实践

  • 创建一个ingress，并把ingress的ip domain配置在hosts文件中,这样可以用host直接访问

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: kubia
spec:
  rules:
    - host: kubia.example.com
      http:
        paths:
          - path: /
            backend:
              serviceName: kubia-nodeport
              servicePort: 80

  • 配置处理tls请求的ingress

    • 创建tls.key和tls.cert

      • openssl genrsa -out tls.key 2048

      • openssl req -new -x509 -key tls.key -out tls.cert -days 360 -subj /CN=kubia.example.com

    • 创建kube secret

      • kubectl create secret tls tls-secret --cert=tls.cert --key=tls.key

    • 创建ingress

    • 测试： curl -k -v https://kubia.example.com

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: kubia
spec:
  tls:
    - hosts:
        - kubia.example.com
      secretName: tls-secret
  rules:
    - host: kubia.example.com
      http:
        paths:
          - path: /
            backend:
              serviceName: kubia-nodeport
              servicePort: 80

运行原理

  • 在client 请求时，client会去查询kubia.example.com的ip地址，然后发送请求给ingress，ingress收到请求后会找path匹配的服务，从服务的endpoint中获取pod的地址，然后将请求转发给pod。

探针之就绪探针

作用

  • 使用后可以让未就绪的pod不被请求

实践

  • 在rc的yaml中添加就绪探针

    • 对现有pod不会有影响，需要重启pod才有效果，且探针是定时执行的，重启后需要等一会。

    • 给pod添加文件，让其就绪：kubectl exec kubia-xxx -- touch /var/ready

apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: kubia
spec:
  replicas: 3
  selector:
    app: kubia
  template:
    metadata:
      labels:
        app: kubia
    spec:
      containers:
        - name: kubia
          image: luksa/kubia
          ports:
            - name: http
              containerPort: 8080
          readinessProbe: # 就绪探针
            exec:
              command: # 如果有该文件则表示就绪
                - ls
                - /var/ready
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