8.k8s中网络资源service

Service将运行在一组 Pods 上的应用程序公开为网络服务的抽象方法。
Service为一组 Pod 提供相同的 DNS 名，并且在它们之间进行负载均衡。
Kubernetes 为 Pod 提供分配了IP 地址，但IP地址可能会发生变化。集群内的容器可以通过service名称访问服务，而不需要担心Pod的IP发生变化。

二、service资源类型

ClusterIP：将服务公开在集群内部。kubernetes会给服务分配一个集群内部的 IP，集群内的所有主机都可以通过这个Cluster-IP访问服务。集群内部的Pod可以通过service名称访问服务。
NodePort：通过每个节点的主机IP 和静态端口（NodePort）暴露服务。集群的外部主机可以使用节点IP和NodePort访问服务。
ExternalName：将集群外部的网络引入集群内部。
LoadBalancer：使用云提供商的负载均衡器向外部暴露服务。

1.ClusterIP类型

bash 复制代码

# 编写pod资源清单

[root@k8s1 service]# cat pod.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: p1-svc
  labels:
    k8s: oslee
spec:
  containers:
  - name: c1
    image: nginx:1.20.1-alpine
    ports:
    - containerPort: 80

bash 复制代码

# 编写service资源清单

[root@k8s1 service]# cat 01-service-clusterip.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: svc-01
spec:
  #声明clusterip类型，不指定默认也是这个类型；
  type: ClusterIP
  #指定pod的标签
  selector: 
    k8s: oslee
  #指定service的ip地址
  clusterIP: 10.200.100.100
  #用户访问service时，访问哪个端口？
  ports:
    #指定访问协议，若不指定协议，默认也是TCP
  - protocol: TCP
    #service的端口
    port: 80
    #pod的容器端口（目标端口）
    targetPort: 80

# 创建资源
[root@k8s1 service]# kubectl apply -f .
service/svc-01 created
pod/p1-svc created

bash 复制代码

[root@k8s1 service]# kubectl get all -owide
NAME           READY   STATUS    RESTARTS   AGE    IP            NODE   NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod/p1-svc     1/1     Running   0          4m1s   10.100.1.36   k8s2   <none>           <none>
pod/pod1-svc   1/1     Running   0          13s    10.100.1.38   k8s2   <none>           <none>

NAME                 TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE     SELECTOR
service/kubernetes   ClusterIP   10.200.0.1       <none>        443/TCP   2d11h   <none>
service/svc-01       ClusterIP   10.200.100.100   <none>        80/TCP    4m1s    k8s=oslee
[root@k8s1 service]# curl -I 10.200.100.100
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.20.1
Date: Fri, 03 May 2024 02:55:15 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 612
Last-Modified: Tue, 25 May 2021 13:41:16 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "60acfe7c-264"
Accept-Ranges: bytes

2.service的nodeport类型

nodeport类型，就是clusterip类型的升级版，它可以使用宿主机的端口，映射到service开放的端口上，从而，使得用户访问宿主机，宿主机转发到service资源，进而访问到pod资源；

bash 复制代码

[root@k8s1 service]# cat 02-service-nodeport.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: svc-02
spec:
  #声明nodePort类型;
  type: NodePort
  #指定pod的标签
  selector: 
    k8s: oslee
  #指定service的ip地址(在nodeport类型中可以不设置，会随机生成)
  clusterIP: 10.200.100.101
  #用户访问service时，访问哪个端口？
  ports:
    #指定访问协议，若不指定协议，默认也是TCP
  - protocol: TCP
    #service的端口
    port: 80
    #pod的容器端口（目标端口）
    targetPort: 80
    #访问宿主机的哪个端口，可以转发访问到service？
    #注意，默认只能使用宿主机的30000-32767区间的端口号（可以放开限制，之后再说）；
    nodePort: 30000

port：port字段定义了Service暴露给集群内部和外部的端口号。当你创建一个Service时，其他应用或服务可以通过该端口与Service进行通信，将请求发送到Service上。这个端口号是Service在Kubernetes集群内部和外部可见的端口。

targetPort：targetPort字段定义了Service将流量转发到后端Pod的容器端口号。当请求进入Service时，Service会根据其定义将请求转发到后端Pod的这个指定端口。通常，后端Pod中的应用程序在指定的容器端口上监听并处理请求。

NodePort：NodePort是一种Service类型，它允许通过Kubernetes集群中的每个节点的IP地址和指定的端口号访问Service。NodePort是将外部流量导入到Service的一种方式。Kubernetes会在集群中的每个节点上打开一个高端口（默认30000-32767范围内），并将该端口映射到Service的port和targetPort上。这样，你可以通过任何节点的IP地址和NodePort来访问Service。

3.service的loadbalancer类型（了解即可）

我们使用云环境负载均衡器的时候，就将vip地址填写到这个类型之下，就可以实现云负载均衡访问svc访问pod；

bash 复制代码

[root@k8s1 service]# cat 03-service-loadbalancer.yaml 
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: svc-loadbalancer
spec:
  # 指定service类型为LoadBalancer，注意，一般用于云环境
  type: LoadBalancer
  selector:
    k8s: oslee
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80
    # 注意，将来这个nodeProt也对应的是云环境负载均衡的地址
    nodePort: 30001
  # 指定LoadBalancer云环境的负载均衡地址，要确保K8S集群能和负载均衡的IP地址进行通信!
  #用户通过vip:10.0.0.88就可以访问到svc资源了；
  externalIPs:
  - 10.0.0.88

4.service的externalname类型（了解即可）

域名转发功能，就是做了一个跳转，将来用户访问svc就会直接访问到我们设置的地址上，写上"百度"，就跳转到"百度"。

bash 复制代码

[root@k8s1 service]# cat 06-svc-ex.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: svc-externalname
spec:
  # svc类型
  type: ExternalName
  # 指定跳转到外部的域名地址
  externalName: www.baidu.com

---

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: p1
spec:
  containers:
    - name: c1
      image: nginx:1.20.1-alpine

bash 复制代码

[root@k8s1 service]# kubectl exec p1 -it -- sh
/ # cat /etc/resolv.conf 
nameserver 10.200.0.10
search default.svc.oslee.com svc.oslee.com oslee.com
options ndots:5

bash 复制代码

# yum安装dig
[root@k8s1 service]# yum -y install bind-utils

# 从指定的 DNS 服务器上查询
[root@k8s1 service]# dig @10.200.0.10 svc-externalname.default.svc.oslee.com +short
www.baidu.com.
www.a.shifen.com.
183.2.172.185
183.2.172.42

三、nodeport的端口范围设置和svc的endpoint列表

还记得在svc资源nodeport类型中，宿主机端口映射的范围必须在30000-32767之间，否则会报错；

但是，这个范围是可以修改的；只需要进入到静态pod目录中，找到kube-apiserver的pod资源，进入添加一条命令【--service-node-port-range=3000-50000】；

提交这个命令后，宿主机端口映射就变成了3000-50000了；

1.修改apiservice的宿主机映射端口范围

bash 复制代码

[root@k8s1 service]# vim /etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml

# 增加这条命令
- --service-node-port-range=3000-50000

2.创建service和pod测试端口

四、service小结（重点）

1.service资源的四种类型：

ClusterIP：给svc资源一个固定的IP地址，默认的类型；

NodePort：在ClusterIP基础上，映射到宿主机（物理机）的端口号，默认是30000-32767可修改；

LoadBalancer：可以添加云环境的负载均衡VIP地址和负载均衡器的宿主机端口号，用户通过访问VIP+负载均衡器的端口访问到svc资源，进而访问到pod==容器==服务中；

ExternalName：类似于HTTP请求的302/301跳转，可以将访问svc的请求转发到指定的地址上；主要是转发功能；

2.修改svc的NodePort类型中宿主机映射端口的范围

默认是30000-32767，可以通过静态pod目录下的kube-apiserver.yaml的pod资源清单中加上一条命令，来设置宿主机的映射端口范围；

3.svc的endpoint列表

用户通过访问SVC资源，进而将请求转发到endpoint列表中的pod中，endpoint列表，就是svc将请求转发到的目的地；

五、service资源中endpoint列表关联外部服务

1.创建一个svc资源并查看

1.1编辑资源清单

bash 复制代码

[root@k8s1 service]# cat svc-out.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: svc-out
spec:
  ports:
  - port: 30002
[root@k8s1 service]# kubectl apply -f svc-out.yaml 
service/svc-out created

1.2.查看svc资源

可以看到endpoint列表中什么都没有，也就是说，现在访问svc资源，什么都访问不到；我们还记得上面说的，svc资源是通过"标签选择"来将pod提那家到svc的endpoint列表中的，那么我们如何将k8s集群外部的容器添加到endpoint列表中呢？

举例：在生产环境中，我们的数据库服务，都是常年运行的历史性业务服务，当企业的应用上k8s时，数据库的迁移工作非常的繁琐，所以，如果能将外部的SQL服务，提那家到svc资源的endpoint列表中，就节省了数据库迁移k8s的繁杂工作；

2.svc资源与endpoint资源关联

endpoint本质上也是一个单独的资源，只是在我们创建svc资源的时候，系统自动给我们创建的

svc资源与endpoint资源是通过元数据（metadata中的）名称，进行关联的，只要endpoint资源的名称与svc资源的名称相同，则，endpoint资源的服务IP就会出现在svc资源的endpoint列表中，即关联成功；

2.1k8s集群外部拉取一个mysql服务容器

找一个k8s集群之外的虚拟机，docker安装mysql

bash 复制代码

docker run --name=oslee-mysql \
  -p 13306:3306 -d \
  -e MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD=yes \
  -e MYSQL_DATABASE=wordpress \
  -e MYSQL_USER=admin \
  -e MYSQL_PASSWORD=admin123 \
  --restart always \
  mysql:8.0 \
  --default-authentication-plugin=mysql_native_password \
  --character-set-server=utf8 \
  --collation-server=utf8_bin

测试登录mysql

bash 复制代码

[root@node1 data]# docker exec -it oslee-mysql mysql -u admin -padmin123

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| wordpress          |
+--------------------+
2 rows in set (0.00 sec)

k8s集群中创建endpoint资源

bash 复制代码

[root@k8s1 service]# cat endpoint.yaml 
apiVersion: v1
kind: Endpoints
metadata:
  name: svc-out
subsets:
#指定外部endpoints的宿主机ip
- addresses:
  - ip: 10.128.172.46
  ports:
  - port: 13306
[root@k8s1 service]# kubectl apply -f endpoint.yaml 
endpoints/svc-out created

六、案例：wordpress博客案例

上述内容中，我们已经有了mysql，那么接下来，我们就搭建一套简单的架构，用户通过访问宿主机，转发到wordpress服务pod容器中，wordpress通过svc资源，访问到k8s外部数据库服务实现数据存储于查询；

wordpress ---> svc-out ---> endpoint ---> k8s集群外的宿主机mysql

1.创建wordpress的pod和svc资源

bash 复制代码

[root@k8s1 service]# cat wp-demo.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: wp-pod
  labels: 
    k8s: oslee
spec:
  containers:
  - name: wp-c1
    image: wordpress:latest
    ports:
    - containerPort: 80
    env:
        - name: WORDPRESS_DB_HOST
          #外部mysql服务的svc资源名称及端口；
          value: svc-out:30002
        - name: WORDPRESS_DB_USER
          value: admin
        - name: WORDPRESS_DB_PASSWORD
          value: admin123
---

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: wp-svc
spec:
  type: NodePort
  selector:
    k8s: oslee
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80
    nodePort: 30080
[root@k8s1 service]# kubectl apply -f wp-demo.yaml 
pod/wp-pod created
service/wp-svc created

2.浏览器访问测试

至此，已成艺术