Kubernetes 的服务发现与负载均衡（Service）
原创
Kubernetes 的服务发现与负载均衡（service）
Service 的作用
- 服务发现：由于 Kubernetes 的调度机制，在 Kubernetes 中，Pod 的 IP 不是固定的。如果其它程序需要访问这个 Pod，要怎么知道这个 Pod 的 IP 呢？
- 负载均衡：由于 Deployment 管理着多个 Pod 的副本，如果其它程序需要访问这些 Pod，显然需要一个 proxy 为这些 Pod 做负载均衡。
- 外部路由：如果应用程序运行在 Kubernetes 外部，如何访问 Kubernetes 内部的 Pod 呢？ Kubernetes 提供了 Service 功能，用来解决这些问题。
服务发现与负载均衡
Service通常会和Deployment结合在一起使用，首先通过Deployment部署应用程序，然后再使用 Service 为应用程序提供服务发现、负载均衡和外部路由的功能。
在TKE中通过应用创建服务，默认也是一个Deployment和一个Service
举例，我通过应用从ui中导入服务，确认后将生成以下yaml文件
# 这个yaml文件不可直接引用
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
creationTimestamp: null
name: nginx-service
namespace: '{{.NAMESPACE}}'
spec:
replicas: 2
revisionHistoryLimit: 5
selector: {}
strategy:
rollingUpdate:
maxSurge: 1
maxUnavailable: 0
type: RollingUpdate
template:
metadata:
creationTimestamp: null
spec:
containers:
- image: nginx:latest
imagePullPolicy: Always
name: nginx-service
resources:
limits:
cpu: 500m
memory: 1Gi
requests:
cpu: 250m
memory: 256Mi
securityContext:
privileged: false
serviceAccountName: ""
volumes: null
status: {}
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
annotations:
service.kubernetes.io/qcloud-loadbalancer-internet-charge-type: BANDWIDTH_POSTPAID_BY_HOUR
service.kubernetes.io/qcloud-loadbalancer-internet-max-bandwidth-out: "1"
creationTimestamp: null
name: nginx-service
namespace: '{{.NAMESPACE}}'
spec:
ports:
- name: tcp-80-80-chjh2
nodePort: 0
port: 80
protocol: TCP
targetPort: 80
selector: {}
type: LoadBalancer
status:
loadBalancer: {}这里我们创建了一个名为nginx-service的 Service，它监听的端口是80，同时它会把全部的流量都转发给它代理的所有 Pod（这些 Pod 都必须拥有nginx-server这个标签）。
Service提供了两种服务发现的方式，第一种是环境变量，第二种是 DNS。先说第一种，上面我们创建了nginx-service这个 Service，接着如果我们再创建另外一个 Pod，那么在这个 Pod 中，可以通过环境变量知道nginx-service的地址。
首先，创建一个新的 Pod（这个 Pod 已经安装好了curl工具）：
#可直接引用创建
$ cat curl-pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: curl
spec:
containers:
- name: curl
image: tutum/curl
command:
- sleep
- "3600"
ports:
- containerPort: 80
$ kubectl apply -f curl-pod.yaml接着，进入这个 Pod，可以查看它的环境变量。可以看到，当 Kubernetes 创建这个 Pod 时，会自动注入这些环境变量：
# kubectl exec -it curl bash
root@curl:/# env | grep NGINX
NGINX_SERVICE_PORT_80_TCP_PORT=80
NGINX_SERVICE_PORT_80_TCP_PROTO=tcp
NGINX_SERVICE_SERVICE_PORT_TCP_80_80_CHJH2=80
NGINX_SERVICE_SERVICE_HOST=192.168.255.152
NGINX_SERVICE_PORT=tcp://192.168.255.152:80
NGINX_SERVICE_PORT_80_TCP=tcp://192.168.255.152:80
NGINX_SERVICE_SERVICE_PORT=80
NGINX_SERVICE_PORT_80_TCP_ADDR=192.168.255.152因此，在curl这个 Pod 中，可以通过访问这些环境变量，从而访问nginx-service。
另一种服务发现的方式是 DNS 解析。例如，我们进入 curl Pod 里面，可以通过 DNS 解析，访问nginx-service：
root@curl:/# curl http://nginx-service.default:80
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
body {
width: 35em;
margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
}
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>
<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>
<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>由于nginx-service的 namespace 是default，因此它的 DNS 域名是nginx-service.default。
再说说负载均衡，我们上面创建了nginx-service，这个 Service 会自动将接收到的流量转发给它代理的两个 Nginx Pod。
外部路由
默认情况下，通过TKE创建的应用Service 的类型是 LoadBalancer（提供公网访问）如果选仅在集群内访问TYPE将为ClusterIP
# kubectl get services nginx-service
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
nginx-service LoadBalancer 192.168.255.152 111.230.191.96 80:31437/TCP 19m
nginx ClusterIP 192.168.255.193 <none> 80/TCP 31s可以看到，nginx-service的 Cluster-IP（集群IP） 是192.168.255.152，这个 IP 只能从 Kubernetes 内部才能访问。当然，除了 ClusterIP 之外还有Exteranl-IP（外部IP）111.230.191.96，这个就是公网IP提供访问的，Service 还可以是其它类型：NodePort、LoadBalancer 和 ExternalName。
参考资料
Docker——容器与容器云（第2版)
知识点补充
Service有三种类型：
ClusterIP：默认类型，自动分配一个仅cluster内部可以访问的虚拟IP
NodePort：在ClusterIP基础上为Service在每台机器上绑定一个端口，这样就可以通过
<NodeIP>:NodePort来访问该服务LoadBalancer：在NodePort的基础上，借助cloud provider创建一个外部的负载均衡器，并将请求转发到
<NodeIP>:NodePort
原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。
如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。
原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。
如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。
腾讯云开发者
