Kubernetes(k8s)-服务(Service)介绍

我们上一章介绍了Docker基本情况，目前在规模较大的容器集群基本都是Kubernetes，但是Kubernetes涉及的东西和概念确实是太多了，而且随着版本迭代功能在还增加，笔者有些功能也确实没用过，所以只能按照我自己的理解来讲解。

在我们前面讲的工作负载(Deployment,DaemonSet,StatefulSet)有单pod的，也有多pod的，但是我们并没有讲如何访问这些pod，虽然每个pod都有一个独立的ip地址，但是如果要采用负载均衡的同时访问多个pod呢？k8s就给我们抽象一个资源叫做服务Service，简称svc，我们通过访问svc，然后来实现负载均衡访问多个后端，并且还能随着pod的增加或者减少自动调整后端rs。

Service基本概念

在Kubernetes (k8s) 中，Service是一个抽象概念，它定义了一种访问和暴露一组运行在Pods中的应用的方法。Service使得外部访问Pods变得容易，并且为内部集群通信提供了一种稳定的方式，因为Pods可能会被杀死和动态创建。

Service有几种类型，每种类型提供不同的网络特性：

1. ClusterIP：这是默认的Service类型，它为Service在集群内部提供一个内部的IP地址，这样集群中的其他组件就可以访问它。这个IP地址是集群内部的，外部网络无法访问它。
2. NodePort：这种类型的Service在ClusterIP的基础上，为Service在每个节点的IP上提供一个静态端口（NodePort）。这样，Service可以通过<NodeIP>:<NodePort>的方式从集群外部访问。NodePort通常在30000-32767之间的范围内分配。
3. LoadBalancer：这种Service类型在NodePort的基础上，还会请求云提供商的负载均衡器。这个负载均衡器会将外部的流量分发到集群中的Pods。这是让Service能够从互联网上可达的常用方式。

Service通过选择器（Selector）与Pods建立连接，选择器定义了Service要管理的Pods的标签。当一个Service被定义后，它会自动创建一个端点（Endpoints）对象来表示后端的Pods IP地址。

例如，假设你有一组标记为app=myapp的Pods，你可以创建一个Service来选择这些Pods，并为它们提供一个单一的访问点。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  selector:
    app: myapp
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80

在这个例子中，Service将监听端口80，并将流量转发到标记为app=myapp的Pods的80端口。其中port：80是服务的端口，targetPort: 80是容器的80端口。

但是如果我们没有相匹配的标签的pod，则这个时候svc是无法被访问的，因为它没有对应的后端。

我们通过这个网络插件的iptables实现可以看到没有连接直接被REJECT(拒绝)。

如果我们准备好对应的匹配的pod，则这个svc就会有后端，访问就没问题。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  labels:
    app: myapp
spec:
  replicas: 3  # 设置你想要维持的Pod副本数量
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp  # 定义选择器，用于确定哪些Pod属于此Deployment
  template:  # 这是创建新Pod时使用的模板
    metadata:
      labels:
        app: myapp  # 确保Pod标签与选择器匹配
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx  # 使用Nginx镜像的特定版本
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 80  # 容器监听的端口

#注意替换自己的ip地址
[root@master01 ~]# curl -o /dev/null \
> -s -w "%{http_code}\n" http://10.104.0.217
200

Service的存在确保即使后端Pods发生变化，前端客户端也无需知道这些变化，可以继续通过Service访问应用，因为svc会自动调整对后端的访问，实现自动屏蔽pod和增加扩容pod。这对于实现无缝的扩展和动态管理很重要。