kubernetes 中的微服务

微服务：用控制器来完成集群的工作负载，那么应用如何暴漏出去？需要通过微服务暴漏出去后才能被访问

• Service是一组提供相同服务的Pod对外开放的接口。

• 借助Service，应用可以实现服务发现和负载均衡。

• service默认只支持4层负载均衡能力，没有7层功能。（可以通过Ingress实现）

微服务类型

微服务类型 | 作用描述 |

| ------------ | ------------------------------------------------------------ |

| ClusterIP | 默认值，k8s系统给service自动分配的虚拟IP，只能在集群内部访问 |

| NodePort | 将Service通过指定的Node上的端口暴露给外部，访问任意一个NodeIP:nodePort都将路由到ClusterIP |

| 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，此模式只能在云服务器上使用 |

| ExternalName | 将服务通过 DNS CNAME 记录方式转发到指定的域名（通过 spec.externlName 设定 |

示例：

#生成控制器文件并建立控制器

kubectl create deployment timinglee --image myapp:v1  --replicas 2 --dry-run=client -o yaml > timinglee.yaml

生成微服务yaml追加到已有yaml中

kubectl expose deployment timinglee --port 80 --target-port 80 --dry-run=client -o yaml >> timinglee.yaml

vi timinglee.yaml

查看策略

 iptables -t nat -nL

IPVS模式

配置方式

在所有节点安装ipvsadm

yum install ipvsadm -y

修改master 节点的代理配置

kubectl -n kube-system edit cm kube-proxy

修改后重启pod

切换ipvs模式后，kube-proxy会在宿主机上添加一个虚拟网卡：kube-ipvs0，并分配所有service IP

微服务类型详解

clusterip

特点：

clusterip模式只能在集群内访问，并对集群内的pod提供健康检测和自动发现功能

示例

vi myapp.yml

service创建后集群DNS提供解析

ClusterIP中的特殊模式headless

headless(无头服务)

对于无头 `Services` 并不会分配 Cluster IP，kube-proxy不会处理它们， 而且平台也不会为它们进行负载均衡和路由，集群访问通过dns解析直接指向到业务pod上的IP，所有的调度有dns单独完成

vim timinglee.yaml

测试

dig  timinglee.default.svc.cluster.local @10.96.0.10

nodeport

通过ipvs暴漏端口从而使外部主机通过master节点的对外ip:<port>来访问pod业务

其访问过程为：

示例

vim timinglee.yaml

在集群节点上绑定端口，一个端口对应一个服务

注意！！

nodeport默认端口

nodeport默认端口是30000-32767，超出会报错

如果需要使用这个范围以外的端口就需要特殊设定

vim /etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml

- --service-node-port-range=30000-40000

这里需要注意的是

添加"--service-node-port-range=" 参数，端口范围可以自定义

修改后api-server会自动重启，等apiserver正常启动后才能操作集群

集群重启自动完成在修改完参数后全程不需要人为干预

loadbalancer

云平台会为我们分配vip并实现访问，如果是裸金属主机那么需要metallb来实现ip的分配

示例

默认无法分配外部访问

LoadBalancer模式适用云平台，裸金属环境需要安装metallb提供支持

metalLB

官网：https://metallb.universe.tf/installation/

功能　为LoadBalancer分配vip

部署方式

 kubectl edit cm -n kube-system kube-proxy

设置ipvs模式

上传metallb 镜像到harbor仓库

部署服务

配置分配地址段

vim configmap.yml

两个不同的kind中间必须加分割

查看

通过分配地址从集群外访问服务

externalname

开启services后，不会被分配IP，而是用dns解析CNAME固定域名来解决ip变化问题

一般应用于外部业务和pod沟通或外部业务迁移到pod内时

在应用向集群迁移过程中，externalname在过度阶段就可以起作用了。

集群外的资源迁移到集群时，在迁移的过程中ip可能会变化，但是域名+dns解析能完美解决此问题

示例

ingress-nginx

官网：https://kubernetes.github.io/ingress-nginx/deploy/#bare-metal-clusters

功能

一种全局的、为了代理不同后端 Service 而设置的负载均衡服务,支持7层

Ingress由两部分组成：Ingress controller和Ingress服务

Ingress Controller 会根据你定义的 Ingress 对象，提供对应的代理能力。

业界常用的各种反向代理项目，比如 Nginx、HAProxy、Envoy、Traefik 等，都已经为Kubernetes 专门维护了对应的 Ingress Controller。

部署

下载文件

上传镜像

安装ingress

vim deploy.yaml

kubectl apply -f deploy.yaml 

 kubectl -n ingress-nginx get svc

修改微服务为loadbalancer

kubectl -n ingress-nginx edit svc ingress-nginx-controller

注意

在ingress-nginx-controller中看到的对外IP就是ingress最终对外开放的ip

测试

kubectl create ingress webcluster --rule '*/=timinglee-svc:80' --dry-run=client -o yaml > timinglee-ingress.yml

建立ingress控制器

for n in {1..5}; do curl 172.25.254.50/hostname.html; done

ingress必须和输出的service资源处于同一namespace

高级用法

kubectl create deployment myapp-v1 --image myapp:v1 --dry-run=client -o yaml > myapp-v1.yaml

 kubectl create deployment myapp-v2 --image myapp:v2 --dry-run=client -o yaml > myapp-v2.yaml

在文件中加入

建立ingress的yaml文件、

#nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: / 的功能实现

基于域名的访问

在测试主机中设定解析

vi /etc/hosts

172.25.254.50 www.timinglee.org myappv1.timinglee.org myappv2.timinglee.org

建立基于域名的yml文件

vim ingress2.yml

利用文件建立ingress

在测试主机中测试

建立tls加密

注意

secret通常在kubernetes中存放敏感数据，他并不是一种加密方式

openssl req -newkey rsa:2048 -nodes -keyout tls.key -x509 -days 365 -subj "/CN=nginxsvc/O=nginxsvc" -out tls.crt

建立ingress3基于tls认证的yml文件

测试

建立认证

下载安装

http-tools

建立认证类型资源

测试

重定向

describe

测试

金丝雀发布

金丝雀发布（Canary Release）也称为灰度发布，是一种软件发布策略。

主要目的是在将新版本的软件全面推广到生产环境之前，先在一小部分用户或服务器上进行测试和验证，以降低因新版本引入重大问题而对整个系统造成的影响。

是一种Pod的发布方式。金丝雀发布采取先添加、再删除的方式，保证Pod的总量不低于期望值。并且在更新部分Pod后，暂停更新，当确认新Pod版本运行正常后再进行其他版本的Pod的更新。

canary发布方式

基于header（http包头）灰度

通过Annotaion扩展

• 创建灰度ingress，配置灰度头部key以及value

• 灰度流量验证完毕后，切换正式ingress到新版本

• 之前我们在做升级时可以通过控制器做滚动更新，默认25%利用header可以使升级更为平滑，通过key 和vule 测试新的业务体系是否有问题。

示例

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  annotations:
  name: myapp-v1-ingress
spec:
  ingressClassName: nginx
  rules:
  - host: myapp.timinglee.org
    http:
      paths:
      - backend:
          service:
            name: myapp-v1
            port:
              number: 80
        path: /
        pathType: Prefix

建立基于header的ingress

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary: "true"
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-header: version
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary-by-header-value: 2
  name: myapp-v2-ingress
spec:
  ingressClassName: nginx
  rules:
  - host: myapp.timinglee.org
    http:
      paths:
      - backend:
          service:
            name: myapp-v2
            port:
              number: 80
        path: /
        pathType: Prefix

基于权重的灰度发布

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary: "true"
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary-weight: "10"		#更改权重值
    nginx.ingress.kubernetes.io/canary-weight-total: "100"
  name: myapp-v2-ingress
spec:
  ingressClassName: nginx
  rules:
  - host: myapp.timinglee.org
    http:
      paths:
      - backend:
          service:
            name: myapp-v2
            port:
              number: 80
        path: /
        pathType: Prefix