一 什么是微服务
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
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Service是一组提供相同服务的Pod对外开放的接口。
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借助Service,应用可以实现服务发现和负载均衡。
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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)
二 微服务的类型
微服务类型 | 作用描述 |
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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

#生成微服务yaml追加到已有yaml中
root@master \~\]# cat timinglee.yaml apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: creationTimestamp: null labels: app: timinglee name: timinglee spec: replicas: 2 selector: matchLabels: app: timinglee template: metadata: creationTimestamp: null labels: app: timinglee spec: containers: - image: reg.timinglee.org/library/myapp:v1 name: myapp --- apiVersion: v1 kind: Service metadata: creationTimestamp: null labels: app: timinglee name: timinglee spec: ports: - port: 80 protocol: TCP targetPort: 80 selector:

微服务默认使用iptables调度

三 ipvs模式
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Service 是由 kube-proxy 组件,加上 iptables 来共同实现的
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kube-proxy 通过 iptables 处理 Service 的过程,需要在宿主机上设置相当多的 iptables 规则,如果宿主机有大量的Pod,不断刷新iptables规则,会消耗大量的CPU资源
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IPVS模式的service,可以使K8s集群支持更多量级的Pod
3.1 ipvs模式配置方式
1 在所有节点中安装ipvsadm

2 修改master节点的代理配置


3 重启pod,在pod运行时配置文件中采用默认配置,当改变配置文件后已经运行的pod状态不会变化,所以要重启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

四 微服务类型详解
4.1 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:



4.2 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
示例:


无ip

#开启一个busyboxplus的pod测试

IP 都是后端ip直接暴露不走ipvs
4.3 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:


nodeport在集群节点上绑定端口,一个端口对应一个服务
nodeport默认端口是30000-32767,超出会报错
直接指定端口:
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
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
4.4 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


默认无法分配外部访问IP

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

metalLB功能为LoadBalancer分配vip
部署方式
1.设置ipvs模式
root@k8s-master \~\]# kubectl edit cm -n kube-system kube-proxy apiVersion: kubeproxy.config.k8s.io/v1alpha1 kind: KubeProxyConfiguration mode: "ipvs" ipvs: strictARP: true \[root@k8s-master \~\]# kubectl -n kube-system get pods \| awk '/kube-proxy/{system("kubectl -n kube-system delete pods "$1)}'
2.下载部署文件
wget https://raw.githubusercontent.com/metallb/metallb/v0.13.12/config/manifests/metallb-native.yaml
3.修改文件中镜像地址,与harbor仓库路径保持一致
4.上传镜像到harbor


部署服务

配置分配地址段


#通过分配地址从集群外访问服务

4.6 externalname
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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
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一般应用于外部业务和pod沟通或外部业务迁移到pod内时
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在应用向集群迁移过程中,externalname在过度阶段就可以起作用了。
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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:


五 Ingress-nginx
5.1 ingress-nginx功能

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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
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Ingress由两部分组成:Ingress controller和Ingress服务
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Ingress Controller 会根据你定义的 Ingress 对象,提供对应的代理能力。
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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。
5.2 部署ingress
5.2.1 下载部署文件
上传ingress所需镜像到harbor


5.2.2 安装ingress


在ingress-nginx-controller中看到的对外IP就是ingress最终对外开放的ip
5.2.3 测试ingress
#生成yaml文件

root@master ingress\]# cat ingress1.yml apiVersion: networking.k8s.io/v1 kind: Ingress metadata: name: myappv1 spec: ingressClassName: nginx rules: - http: paths: - backend: service: name: myappv1 port: number: 80 path: / pathType: Prefix #Exact(精确匹配),ImplementationSpecific(特定实现),Prefix(前缀匹配),Regular expression(正则表达式匹配)
#修改微服务为loadbalancer
kubectl -n ingress-nginx edit svc ingress-nginx-controller


#建立ingress控制器


5.3 ingress 的高级用法
5.3.1 基于路径的访问
建立用于测试的控制器myapp

建立ingress的yaml

#测试:

5.3.3 建立tls加密
#建立证书

#建立加密资源类型secret

#建立ingress3基于tls认证的yml文件

#测试

5.3.4 建立auth认证
#建立认证文件

#建立认证类型资源

#建立ingress4基于用户认证的yaml文件


#测试:

5.3.5 rewrite重定向
#指定默认访问的文件到hostname.html上

#测试:

#解决重定向路径问题
apiVersion: networking.k8s.io/v1
name: myapp
annotations:
nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /$2
nginx.ingress.kubernetes.io/use-regex: "true"
spec:
ingressClassName: nginx
rules:
host: www.timinglee.org
http:
paths:
- backend:
service:
name: myappv1
port:
number: 80
path: /
pathType: Prefix
- backend:
service:
name: myappv1
port:
number: 80
path: /lee(/|$)(.*)
pathType: ImplementationSpecific
#测试

六 Canary金丝雀发布
6.1 么是金丝雀发布
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。
6.2 Canary发布方式

其中header和weiht中的最多
6.2.1 基于header(http包头)灰度
示例:
#建立版本1的ingress

#建立基于header的ingress


#测试:

6.2.2 基于权重的灰度发布
#基于权重的灰度发布

测试:
