【K8s】Kubernetes 服务发现之 Headless Service

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基本介绍

在 Kubernetes 中，Headless Service（无头服务）是一种特殊的服务发现机制，允许用户直接访问集群中的 Pod 实例，而不是通过单一的 ClusterIP 负载均衡到 Endpoint（Pod）。

Headless Service 接收的请求不需要经过 kube-proxy 转发，也不会有负载均衡和路由规则。

Headless Service 适用场景如下：

• 有状态应用：Headless Service 可以提供稳定的访问能力，最常用的就是结合 StatefulSet 部署有状态应用，使其拥有固定的 Pod 名称和 PVC 名称
• 分布式系统：需要直接与集群中的每个 Pod 实例进行通信，如分布式数据库或分布式缓存
• 测试和调试：需要直接访问集群中特定的 Pod 实例进行调试

工作原理

• 无单一 IP：Headless Service 不会为 Service 对象分配单一的 ClusterIP 地址，而是为 Service 对象的每个 Pod 分配一个 DNS 记录（格式为 {pod_name}.{service_name}.{namespace}.svc.cluster.local）
• DNS 解析：当使用 Headless Service 的名称进行 DNS 查询时，Kubernetes 的 DNS 服务会返回所有 Pod 的 IP 地址列表，而不是单一的 ClusterIP
• 服务选择：Headless Service 使用选择器（Selector）来确定哪些 Pod 属于该 Service，与标准 Service 对象的工作方式相同
• 无端口映射：Headless Service 不会自动进行端口映射，需要在 Service 对象的资源清单中明确指定端口

资源清单（示例）

# demo-servcie.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: demo-service
spec:
  selector:
    app: web
  type: ClusterIP
  clusterIP: None              # 关键点，字段值必须设置为 None
  ports:
  - name: http
    protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 8080

从资源清单可见，若将一个 ClusterIP 类型的 Service 对象定义为 Headless Service，只需要指定其 clusterIP 字段的值为 None 即可。