一、Service 简介

k8s的Service定义了一个服务的访问入口地址，前端的应用通过这个入口地址访问其背后的一组由Pod副本组成的集群实例，来自外部的访问请求被负载均衡到后端的各个容器应用上。Service与其后端Pod副本集群之间则是通过Label Selector来实现对接的。而RC的作用相当于是保证Service的服务能力和服务质量始终处于预期的标准。Service 定义可以基于 POST 方式，请求 apiserver 创建新的实例。一个 Service 在 Kubernetes 中是一个 REST 对象。

Kubernetes Pod 是有生命周期的，它们可以被创建，也可以被销毁，然而一旦被销毁生命就永远结束。通过 ReplicaSets 能够动态地创建和销毁 Pod（例如，需要进行扩缩容，或者执行滚动升级）。每个 Pod 都会获取它自己的 IP 地址，即使这些 IP 地址不总是稳定可依赖的。这会导致一个问题：在 Kubernetes 集群中，如果一组 Pod（称为 backend）为其它 Pod （称为 frontend）提供服务，那么那些 frontend 该如何发现，并连接到这组 Pod 中的哪些 backend 呢？
Kubernetes Service 定义了这样一种抽象：逻辑上的一组 Pod，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实现的。
举个例子，考虑一个图片处理 backend，它运行了3个副本。这些副本是可互换的 —— frontend 不需要关心它们调用了哪个 backend 副本。然而组成这一组 backend 程序的 Pod 实际上可能会发生变化，frontend 客户端不应该也没必要知道，而且也不需要跟踪这一组 backend 的状态。 Service 定义的抽象能够解耦这种关联。
对 Kubernetes 集群中的应用，Kubernetes 提供了简单的 Endpoints API，只要 Service 中的一组 Pod 发生变更，应用程序就会被更新。对非 Kubernetes 集群中的应用，Kubernetes 提供了基于 VIP 的网桥的方式访问 Service，再由 Service 重定向到 backend Pod。

二、创建Service

创建一个pod

# 创建表单文件
[root@node1 ~]# vi  tomcat.yaml
apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: webapp
spec:
  replicas: 2
  template:
    metadata:
      name: webapp
      labels:
        app: webapp
    spec:
      containers:
      - name: webapp
        image: tomcat
        ports:
        - containerPort: 8080
# 创建pod
[root@node1 ~]# kubectl create -f tomcat.yaml 
replicationcontroller/webapp created
# 获取Pod的IP地址
[root@node1 ~]# kubectl get pods -l app=webapp -o yaml|grep podIP
      cni.projectcalico.org/podIP: 192.168.104.17/32
    podIP: 192.168.104.17
    podIPs:
      cni.projectcalico.org/podIP: 192.168.166.146/32
    podIP: 192.168.166.146
    podIPs:
# 直接通过这两个Pod的IP地址和端口号访问Tomcat服务
[root@node1 ~]# curl 192.168.104.17:8080
[root@node1 ~]# curl 192.168.166.146:8080

这里我们使用了一个labels，使用这个配置文件创建的pod都会带上一个app=webapp的labels，这个是后面创建的service用来区分pod的。
直接通过Pod的IP地址和端口号可以访问容器内的应用服务，但是Pod的IP地址是不可靠的，例如Pod所在的Node发生故障，Pod将被k8s重新调度到另一台Node。Pod的IP地址将发生变化，更重要的是，如果容器应用本身是分布式的部署方式，通过多个实例共同提供服务，就需要在这些实例的前端设置一个负载均衡器来实现请求的分发。kubernetes中的Service就是设计出来用于解决这些问题的核心组件。

创建Service(必须有webapp--pod)
为了让客户端应用能够访问到两个Tomcat Pod 实例，需要创建一个Service来提供服务
k8s提供了一种快速的方法，即通过kubectl expose命令来创建：

# webapp为创建pod的应用名称
[root@node1 ~]# kubectl expose rc webapp
service/webapp exposed
# 服务查看
[root@node1 ~]# kubectl get svc
NAME         TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP    8h
webapp       ClusterIP    10.96.0.2      <none>        8080/TCP   45s

# 通过集群Ip访问
[root@node1 ~]# curl 10.96.0.2 :8080
# 这里，对Service地址10.96.0.2:8080的访问被自动负载分发到了后端两个Pod之一。

除了使用kubectl expose命令创建Service，我们也可以通过配置文件定义Service，再通过kubectl create命令进行创建。

# 删除服务
[root@node1 ~]# kubectl delete service webapp
service "webapp" deleted

# 创建表单文件
[root@node1 ~]# vi nginx_service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    name: nginxservice
  name: nginxservice
spec:
  ports:
    # The port that this service should serve on.
    - port: 82
  # Label keys and values that must match in order to receive traffic for this service.
  selector:
    app: nginx
  type: LoadBalancer

# 创建Service
[root@node1 ~]# kubectl create -f service-tomcat.yaml 
service/webapp created

# 查看Service
[root@node1 ~]# kubectl get service -o wide
NAME         TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE   SELECTOR
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1      <none>        443/TCP    8h    <none>
webapp       ClusterIP    10.96.0.2   <none>        8081/TCP   35s   app=webapp
# 注意：如果外部IP地址显示为<pending>，请等待一分钟再次输入相同的命令。

# 删除Service
[root@node1 ~]# kubectl delete service webapp
service "webapp" deleted

Service定义中的关键字段是ports和selector。
本例中ports定义部分指定了Service所需的虚拟端口号为8081，由于与Pod容器端口号8080不一样，所以需要在通过targetPort来指定后端Pod的端口。
selector定义部分设置的是后端Pod所拥有的label: app=webapp
目前kubernetes提供了两种负载分发策略：RoundRobin和SessionAffinity
RoundRobin：轮询模式，即轮询将请求转发到后端的各个Pod上
SessionAffinity：基于客户端IP地址进行会话保持的模式，第一次客户端访问后端某个Pod，之后的请求都转发到这个Pod上
默认是RoundRobin模式。

多端口Service
一个容器应用提供多个端口服务:

[root@node1 ~]# vi tomcat-svc.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: webapp
spec:
  ports:
  - name: web
    port: 8080
    targetPort: 8080
  - name: management
    port: 8005
    targetPort: 8005
  selector:
    app: webapp

[root@node1 ~]# kubectl create -f tomcat-svc.yaml
service/webapp created

[root@node1 ~]# kubectl get service -o wide
NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)             AGE   SELECTOR
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1        <none>        443/TCP             8h    <none>
webapp       ClusterIP    10.96.0.2    <none>        8080/TCP,8005/TCP   25s   app=webapp

# 两个端口使用了不同的4层协议，即TCP和UDP
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: kube-dns
  namespace: kube-system
  labels:
    k8s-app: kubedns
    kubernetes.io/cluster-service: "true"
    kubernetes.io/name: "KubeDNS"
spec:
  selector:
    k8s-app: kube-dns
  clusterIP: 10.10.10.100
  ports:
  - name: dns
    port: 53
    protocol: UDP
  - name: dns-tcp
    port: 53
    protocol: TCP

三、常见问题：

集群IP地址分配不正确，与k8s不在同一个网络，可用下面方法手动指定。
例：

[root@node1 ~]# kubectl get svc
NAME         TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP    8h
webapp       ClusterIP    10.96.0.2    <none>        8080/TCP   45s

kubernetes 为 10.96.0.1
webapp 为 10.104.68.235
使用如下表单。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: webapp
spec:
  ports:
  - name: web
    port: 8080
    targetPort: 8080
  - name: management
    port: 8005
    targetPort: 8005
  clusterIP: 10.96.0.2
  selector:
    app: webapp

虚拟化运维--K8S--Service (十四)

虚拟化运维--K8S--Service (十四)

一、Service 简介

二、创建Service

三、常见问题：

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