【kubernetes - 1.28版本】-11 K8S核心组件

文章目录

[K8S 核心组件：Controller、Label、Service 与 DNS](#K8S 核心组件：Controller、Label、Service 与 DNS)
- 全景链路
- 一、Controller（控制器）
- - [1.1 是什么](#1.1 是什么)
  - [1.2 期望状态从哪来](#1.2 期望状态从哪来)
  - [1.3 常见控制器对比](#1.3 常见控制器对比)
  - [1.4 实战：删除 Pod 后自动重建](#1.4 实战：删除 Pod 后自动重建)
  - [1.5 实战：Pod 的 Label 与归属关系](#1.5 实战：Pod 的 Label 与归属关系)
- 二、Label（标签）
- - [2.1 概念](#2.1 概念)
  - [2.2 常用标签](#2.2 常用标签)
  - [2.3 语法与字符集](#2.3 语法与字符集)
- [三、Label Selector（标签选择器）](#三、Label Selector（标签选择器）)
- - [3.1 两种类型](#3.1 两种类型)
  - [3.2 写法示例](#3.2 写法示例)
  - [3.3 与 SQL 的类比](#3.3 与 SQL 的类比)
- 四、Service（服务）
- - [4.1 为什么需要 Service](#4.1 为什么需要 Service)
  - [4.2 是什么](#4.2 是什么)
  - [4.3 举例：图片处理后端](#4.3 举例：图片处理后端)
- 五、Endpoints（端点）
- 六、DNS
- [七、实战串联：Pod → Service → Endpoints → DNS](#七、实战串联：Pod → Service → Endpoints → DNS)
- - [7.1 Pod 与 Service](#7.1 Pod 与 Service)
  - [7.2 查看 Endpoints](#7.2 查看 Endpoints)
  - [7.3 Service 与 DNS](#7.3 Service 与 DNS)
  - [7.4 用 DNS 解析 Service](#7.4 用 DNS 解析 Service)
- [八、延伸：基于 Kubernetes 的微服务架构](#八、延伸：基于 Kubernetes 的微服务架构)
- - [8.1 服务部署方式演进](#8.1 服务部署方式演进)
  - [8.2 组件之间的关系](#8.2 组件之间的关系)

K8S 核心组件：Controller、Label、Service 与 DNS

$!abstract$ 核心摘要

Controller ：通过「调谐循环」把集群的当前状态 推向期望状态，常见类型有 Deployment、StatefulSet、DaemonSet、Job、CronJob。

Label ：key=value 形式的标签，可附着到任意资源对象上，用于多维度分组管理。

Label Selector：按标签筛选对象，分为基于等式（equality-based）与基于集合（set-based）两类。

Service：为一组 Pod 提供稳定访问入口，底层是一组 iptables / ipvs 规则，多 Pod 时天然具备负载均衡。

Endpoints：Service 实际的后端 Pod 列表（IP:Port），随 Pod 创建与销毁自动更新。

DNS：为集群内 Service 提供名称解析，同时为 Pod 内容器访问互联网提供域名解析。

全景链路

一条主线串起全部组件：
#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn p{margin:0;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .label{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .cluster-label span p{background-color:transparent;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .label text,#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .node rect,#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .node circle,#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .node ellipse,#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .node polygon,#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .rough-node .label text,#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .node .label text,#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .image-shape .label,#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .icon-shape .label{text-anchor:middle;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .node .katex path{fill:#000;stroke:#000;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .rough-node .label,#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .node .label,#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .image-shape .label,#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .icon-shape .label{text-align:center;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .root .anchor path{fill:#333333!important;stroke-width:0;stroke:#333333;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .labelBkg{background-color:rgba(232, 232, 232, 0.5);}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .flowchartTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn rect.text{fill:none;stroke-width:0;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .icon-shape,#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .image-shape{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .icon-shape p,#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .image-shape p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);padding:2px;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .icon-shape .label rect,#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .image-shape .label rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .label-icon{display:inline-block;height:1em;overflow:visible;vertical-align:-0.125em;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn .node .label-icon path{fill:currentColor;stroke:revert;stroke-width:revert;}#mermaid-svg-GA4pbWbKOmM3PQrn :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} 创建 / 管理
携带
Label Selector 选中
自动维护
指向真实 IP
解析 Service 名称
Controller
Pod
Label
Service
Endpoints
CoreDNS

$!tip$ 记忆

Controller 管 Pod → Pod 带 Label → Service 用 Selector 选中一组 Pod → 自动维护 Endpoints → DNS 提供稳定访问名称。

一、Controller（控制器）

1.1 是什么

Controller 是 Kubernetes 中用于管理和运行 Pod 的对象。它持续监控集群的公共状态，并致力于把当前状态 转变为期望状态。

$!example$ 类比：房间里的温度调节器

你设定的温度是期望状态 （Desired state），房间实际温度是当前状态（Current state）。调节器通过开关设备，让当前状态不断接近期望状态------这就是「调谐循环」。

1.2 期望状态从哪来

一个控制器至少追踪一种类型的 Kubernetes 资源。这些对象都有一个代表期望状态的 spec 字段，控制器负责确保资源的当前状态接近期望状态。

1.3 常见控制器对比

不同类型的控制器，控制方式各不相同：

控制器	定位	关键特征	典型场景
Deployment	部署无状态应用	认为所有 Pod 都一样，无顺序要求，不必关心运行在哪个 Node，可随意扩缩容；管理 Pod 与 ReplicaSet；支持部署、滚动升级、回滚	Web 服务、分布式服务
StatefulSet	部署有状态应用	每个 Pod 独立运行，保持启动顺序与唯一性；有唯一网络标识、固定主机名、稳定持久存储；扩缩容与升级同样按序进行	MySQL 主从等有状态服务
DaemonSet	部署守护进程	保证每个 Node 上都运行一个容器副本，新加入的 Node 也会自动运行一个 Pod	集群日志、监控及系统管理应用
Job	一次性任务	处理短暂的一次性任务（short lived one-off tasks），保证一个或多个 Pod 成功结束	数据迁移、批处理
CronJob	周期性定时任务	按周期重复触发任务	定时备份、定时清理

$!tip$ 面试速记

副本可互换用 Deployment，副本有身份用 StatefulSet，每个节点各一个用 DaemonSet。

1.4 实战：删除 Pod 后自动重建

ReplicaSet 控制器持续对比**期望副本数（DESIRED）**与当前实际 Pod 数量，发现少了一个就自动补建，保证副本数稳定。

bash 复制代码

# 查看 ReplicaSet
[root@master ~]# kubectl get replicasets
NAME                   DESIRED   CURRENT   READY   AGE
nginx-7854ff8877       3         3         3       20d
tomcat-test-75469fdc74 2         2         2       46h

# 查看 Pod
[root@master ~]# kubectl get pods
NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-7854ff8877-dfv7g        1/1     Running   0          20d
nginx-7854ff8877-lm7gx        1/1     Running   0          20d
nginx-7854ff8877-ntp7t        1/1     Running   0          20d
tomcat-test-75469fdc74-24bsh  1/1     Running   0          46h
tomcat-test-75469fdc74-9wzps  1/1     Running   0          46h

# 手动删除一个 Pod
[root@master ~]# kubectl delete pod tomcat-test-75469fdc74-9wzps
pod "tomcat-test-75469fdc74-9wzps" deleted

# 立即查看：已自动生成新 Pod（AGE 29s）
[root@master ~]# kubectl get pods
NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-7854ff8877-dfv7g        1/1     Running   0          20d
nginx-7854ff8877-lm7gx        1/1     Running   0          20d
nginx-7854ff8877-ntp7t        1/1     Running   0          20d
tomcat-test-75469fdc74-24bsh  1/1     Running   0          46h
tomcat-test-75469fdc74-sjqnt  1/1     Running   0          29s      # 新 Pod

Pod 命名规律 ：控制器名 + ReplicaSet 名 + 序列号

1.5 实战：Pod 的 Label 与归属关系

bash 复制代码

[root@master ~]# kubectl describe pod tomcat-test-75469fdc74
Name:             tomcat-test-75469fdc74-24bsh
Namespace:        default
Priority:         0
Service Account:  default
Node:             node2/192.168.100.129
Start Time:       Tue, 08 Jul 2025 18:51:10 +0800
Labels:           app=tomcat                  # 与 Service 的 Selector 对应
                  pod-template-hash=75469fdc74
Annotations:      cni.projectcalico.org/containerID: 869c5a964bae99ff45de03cc69ac4efaaca6afbbaac0a2ea6d5b3e251040381a
                  cni.projectcalico.org/podIP: 10.244.104.8/32
                  cni.projectcalico.org/podIPs: 10.244.104.8/32
Status:           Running
IP:               10.244.104.8
IPs:
  IP:           10.244.104.8
Controlled By:  ReplicaSet/tomcat-test-75469fdc74       # 说明归属哪个控制器
Containers:
  tomcat:
    Container ID:   docker://d347b920bd120cc971178481f3444577271f7b84c0c1fd75009b92a3d3307414
    Image:          tomcat:9.0.85-jdk11
    Image ID:       docker-pullable://tomcat@sha256:b2a4b6f5e09e147ee81f094051cb43d69efd56a68e76ca5b450b7584c5564c77
    Port:           8080/TCP
    Host Port:      0/TCP
    State:          Running
      Started:      Tue, 08 Jul 2025 18:51:11 +0800
    Ready:          True
    Restart Count:  0
    Environment:    <none>
...

$!note$ 两个关键字段

Labels：Pod 身上的标签，是 Service 筛选它的依据。

Controlled By：该 Pod 由哪个控制器（ReplicaSet）管理。

二、Label（标签）

2.1 概念

Label 是附着到 object（例如 Pod）上的键值对 ，可在创建时指定，也可在对象创建后随时修改。Labels 的值对系统本身没有含义，只对用户有意义。

一个 Label 就是一个 key=value 键值对，key 与 value 都由用户自行指定。
Label 可附加到各种资源对象上，如 Node、Pod、Service、RC 等。
一个资源对象可定义任意数量 的 Label；同一个 Label 也可被添加到任意数量的资源对象上。
Label 通常在资源对象定义时确定，也可在对象创建后动态添加或删除。

通过对资源对象捆绑一个或多个 Label，可实现多维度的资源分组管理，便于进行资源分配、调度、配置、部署等工作。例如：把不同版本的应用部署到不同环境；或用于日志记录、监控、告警等。

2.2 常用标签

类别	示例	用途
版本标签	`"release":"stable"`、`"release":"canary"`	区分稳定版与灰度版
环境标签	`"environment":"dev"`、`"environment":"production"`	区分开发 / 生产环境
架构标签	`"tier":"frontend"`、`"tier":"backend"`、`"tier":"middleware"`	区分分层架构中的角色
分区标签	`"partition":"customerA"`、`"partition":"customerB"`	按租户或分区隔离
质量管控标签	`"track":"daily"`、`"track":"weekly"`	标记发布通道或测试节奏

$!note$ 为什么要有 Label

给资源对象打上 Label，就相当于贴了一个标签；再用 LabelSelector 查询、筛选拥有某些 Label 的对象。Kubernetes 正是靠这种方式，实现了类似 SQL 的、简单又通用的对象查询机制。

2.3 语法与字符集

Label key 的组成

不得超过 63 个字符。
可使用前缀，用 / 分隔。前缀必须是 DNS 子域，不得超过 253 个字符；由系统自动化组件创建的 Label 必须指定前缀，kubernetes.io/ 由 Kubernetes 保留。
必须以字母（大小写均可）或数字开头和结尾，中间可含连字符 -、下划线 _、点 .。

Label value 的组成

不得超过 63 个字符。
必须以字母（大小写均可）或数字开头和结尾，中间可含连字符 -、下划线 _、点 .。

$!tip$ 面试小提示

Label value 可以为空字符串，这一点偶尔会被问到。

三、Label Selector（标签选择器）

通过 Label Selector，客户端 / 用户可以指定一个 object 集合，并对该集合进行操作，作用类似于 SQL 语句中的 where 查询条件。

3.1 两种类型

类型	支持的操作符	示例	说明
equality-based（基于等式）	`=`、`==`、`!=`	`env=production,tier!=frontend`	多个表达式用逗号分隔，逗号表示逻辑与
set-based（基于集合）	`in`、`notin`、`!`	`environment in (production,qa)`	也可不带操作符，只写某个 key，表示筛选有该 key 的 object，不管 value 是什么；`!` 表示没有该 label 的 object

3.2 写法示例

text 复制代码

# 基于等式：多个表达式用逗号分隔（逻辑与）
env=production,tier!=frontend

# 基于集合
environment in (production, qa)
tier notin (frontend, backend)

# 只写 key：存在 partition 这个 label，值任意
partition

# 加 ! ：不存在 partition 这个 label
!partition

3.3 与 SQL 的类比

name=redis-slave 这个 Label Selector 作用于 Pod 时，相当于：

sql 复制代码

select * from pod where pod.name = 'redis-slave'

四、Service（服务）

4.1 为什么需要 Service

Service 是将运行在一组 Pod 上的应用程序公开为网络服务的抽象方法。

Pod 是非永久性资源对象：用 Controller 运行应用时会动态创建和销毁 Pod，直接访问 Pod IP 并不可靠。

$!question$ 要解决的问题

如果一组 Pod（「后端」）为集群内其他 Pod（「前端」）提供功能，前端如何找出并跟踪要连接的 IP 地址？

4.2 是什么

Service 本质上是一组 iptables 或 ipvs 规则 ：把客户端请求转发到服务端（Pod）；有多个 Pod 时，还能实现负载均衡。

Service 通过 selector 管控对应的 Pod------根据 Label 与 Selector 建立关联，从而实现负载均衡。

4.3 举例：图片处理后端

一个图片处理后端运行了 3 个副本（Pod），这些副本是可互换的------前端不需要关心自己调用了哪个副本。组成这一组后端的 Pod 实际上可能随时变化，前端不应该、也没必要知道，更不需要去跟踪它们的状态。

$!tip$ 一句话记忆

Service = 一组 Pod 的稳定访问入口 + 负载均衡，屏蔽了 Pod IP 变化带来的影响。

五、Endpoints（端点）

Endpoints 为 Service 管理后端 Pod：当后端 Pod 被创建或销毁时，Endpoints 列表会更新对应的 Pod IP，从而确保 Service 的访问请求始终能被响应。

六、DNS

为 Kubernetes 集群内资源对象的访问提供名称解析，这样就可以通过 DNS 名称而非 IP 地址访问服务：

实现集群内 Service 名称解析。
为集群内 Pod 中 Container 里的应用访问互联网提供域名解析。

$!note$ 补充

集群内的 DNS 组件通常是 CoreDNS ，以 Pod 形式运行；Service 域名形如 service-name.namespace.svc.cluster.local。

七、实战串联：Pod → Service → Endpoints → DNS

7.1 Pod 与 Service

Service 是为了防止 Pod 失联而提供的服务发现机制，类似微服务的注册中心：定义一组 Pod 的访问策略，为一组功能相同的容器应用提供统一入口，并把请求负载分发到后端各容器上。

bash 复制代码

# 查看所有 Service
[root@master ~]# kubectl get service
NAME           TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kubernetes     ClusterIP   10.96.0.1      <none>        443/TCP        20d
nginx          NodePort    10.100.123.185 <none>        80:30228/TCP   20d
tomcat-service NodePort    10.102.102.19  <none>        80:30080/TCP   46h

# 查看单个 Service 详情
[root@master ~]# kubectl describe service tomcat-service
Name:              tomcat-service
Namespace:         default
Labels:            <none>
Annotations:       <none>
Selector:          app=tomcat                # 对应 Pod 标签
Type:              NodePort
IP Family Policy:  SingleStack
IP Families:       IPv4
IP:                10.102.102.19
IPs:               10.102.102.19
Port:              <unset>  80/TCP
TargetPort:        8080/TCP
NodePort:          <unset>  30080/TCP
Endpoints:         10.244.104.8:8080,10.244.166.137:8080
Session Affinity:  None
External Traffic Policy:  Cluster
Events:            <none>

describe service 关键字段解读

字段	含义
`Selector: app=tomcat`	匹配标签为 `app=tomcat` 的 Pod
`Type: NodePort`	节点端口类型，集群外部可通过 `节点IP:30080` 访问
`Cluster-IP: 10.102.102.19`	Service 的集群内虚拟 IP，仅集群内可访问
`Port: 80` / `TargetPort: 8080`	Service 的 80 端口转发到 Pod 内的 8080 端口
`NodePort: 30080`	宿主机上对外开放的端口
`Endpoints`	后端真实 Pod 的 IP:Port 列表，是 Selector 匹配成功后的结果

7.2 查看 Endpoints

bash 复制代码

[root@master ~]# kubectl get endpoints
NAME             ENDPOINTS                                            AGE
kubernetes       192.168.100.136:6443                                 20d
nginx            10.244.104.1:80,10.244.104.2:80,10.244.166.129:80    20d
tomcat-service   10.244.104.8:8080,10.244.166.137:8080                46h   # 对应 2 个 Pod 的 IP；Pod 重启引起 IP 变化后会自动更新

$!summary$ Endpoints 要点

含义：Service 后端真实 Pod 的 IP + 端口清单。

联动逻辑：Service 通过 Selector 匹配 Pod → 自动维护 Endpoint 列表。

特点：Pod 重建、漂移导致 IP 改变后，Endpoint 自动更新，保证流量转发正常。

7.3 Service 与 DNS

通过 DNS 实现对 Service 名称解析，以此达到访问后端 Pod 的目的。

bash 复制代码

# 1) 查看 CoreDNS Pod（位于 kube-system 命名空间）
[root@master ~]# kubectl get pods -n kube-system
NAME                                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
calico-kube-controllers-658d97c59c-8nnql  1/1     Running   0          20d
calico-node-5t2r8                         1/1     Running   0          3d6h
calico-node-hfkjr                         1/1     Running   0          3d6h
calico-node-s8jpz                         1/1     Running   0          3d6h
coredns-66f779496c-bcq9q                  1/1     Running   0          20d      # DNS 组件
coredns-66f779496c-wlphs                  1/1     Running   0          20d      # DNS 组件
etcd-master                               1/1     Running   2 (20d ago)  20d
kube-apiserver-master                     1/1     Running   2 (20d ago)  20d
kube-controller-manager-master            1/1     Running   2 (20d ago)  20d
kube-proxy-27r8d                          1/1     Running   2 (20d ago)  20d
kube-proxy-6wbkr                          1/1     Running   1 (20d ago)  20d
kube-proxy-92wqj                          1/1     Running   1 (20d ago)  20d
kube-scheduler-master                     1/1     Running   2 (20d ago)  20d
metrics-server-57999c5cf7-ppvqq           1/1     Running   0          3d5h

# 2) 查看 DNS 的 Service，其 ClusterIP 为 10.96.0.10
[root@master ~]# kubectl get service -n kube-system
NAME             TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)                  AGE
kube-dns         ClusterIP   10.96.0.10      <none>        53/UDP,53/TCP,9153/TCP   20d
metrics-server   ClusterIP   10.106.136.148  <none>        443/TCP                  3d5h

$!summary$ CoreDNS 要点

作用：K8s 内置 CoreDNS，负责解析 Service 名称，集群内可直接用 Service 名称访问服务。

组件：CoreDNS（以 Pod 形式运行在 kube-system）。

kube-dns ClusterIP ：10.96.0.10。

端口：53（UDP/TCP）用于解析，9153 为监控端口。

访问格式 ：服务名.命名空间.svc.cluster.local（同命名空间内可直接写服务名）。

bash 复制代码

# 查看 Pod 所在节点与 Pod IP
[root@master ~]# kubectl get pod -n kube-system -o wide
NAME                                      READY   STATUS    RESTARTS     AGE     IP             NODE    NOMINATED NODE
calico-kube-controllers-658d97c59c-8nnql  1/1     Running   0            20d     10.244.219.67  master  <none>
calico-node-5t2r8                         1/1     Running   0            3d6h    192.168.100.128 node1  <none>
calico-node-hfkjr                         1/1     Running   0            3d6h    192.168.100.129 node2  <none>
calico-node-s8jpz                         1/1     Running   0            3d6h    192.168.100.136 master <none>
coredns-66f779496c-bcq9q                  1/1     Running   0            20d     10.244.219.66  master <none>
coredns-66f779496c-wlphs                  1/1     Running   0            20d     10.244.219.65  master <none>
etcd-master                               1/1     Running   2 (20d ago)  20d     192.168.100.136 master <none>
kube-apiserver-master                     1/1     Running   2 (20d ago)  20d     192.168.100.136 master <none>
kube-controller-manager-master            1/1     Running   2 (20d ago)  20d     192.168.100.136 master <none>
kube-proxy-27r8d                          1/1     Running   2 (20d ago)  20d     192.168.100.136 master <none>
kube-proxy-6wbkr                          1/1     Running   1 (20d ago)  20d     192.168.100.128 node1  <none>
kube-proxy-92wqj                          1/1     Running   1 (20d ago)  20d     192.168.100.129 node2  <none>
kube-scheduler-master                     1/1     Running   2 (20d ago)  20d     192.168.100.136 master <none>
metrics-server-57999c5cf7-ppvqq           1/1     Running   0            3d5h    10.244.166.132 node1  <none>

-o wide 的作用 ：额外输出 Pod IP 与所在 Node，常用于查看集群核心组件（CoreDNS、Calico、kube-proxy 等）的运行位置。

7.4 用 DNS 解析 Service

bash 复制代码

[root@master ~]# dig -t a tomcat-service.default.svc.cluster.local. @10.96.0.10

; <<>> DiG 9.9.4-RedHat-9.9.4-50.el7 <<>> -t a tomcat-service.default.svc.cluster.local. @10.96.0.10
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 41941
;; flags: qr aa rd; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 1
;; WARNING: recursion requested but not available

;; OPT PSEUDOSECTION:
; EDNS: version: 0, flags:; udp: 4096
;; QUESTION SECTION:
;tomcat-service.default.svc.cluster.local. IN A

;; ANSWER SECTION:
tomcat-service.default.svc.cluster.local. 30 IN A 10.102.102.19        # 返回解析地址

;; Query time: 3 msec
;; SERVER: 10.96.0.10#53(10.96.0.10)
;; WHEN: 四 7月 10 17:54:41 CST 2025
;; MSG SIZE  rcvd: 125

要点	说明
命令	`dig -t a <域名> @<DNS服务器>`
域名格式	`服务名.命名空间.svc.cluster.local`
`@10.96.0.10`	指定用 kube-dns 的 ClusterIP 做解析
结果	成功解析出 `tomcat-service` 的 ClusterIP `10.102.102.19`
简写	同命名空间内访问，可直接写服务名 `tomcat-service`

八、延伸：基于 Kubernetes 的微服务架构

8.1 服务部署方式演进

架构	特征	问题 / 收益
单体服务架构	所有服务进程运行在同一台主机内	单点故障风险高，扩容只能整体扩容
分布式服务架构	服务进程分布于不同主机，一台故障不影响其他主机上的服务	解决了单点问题，但部署与运维成本上升
微服务架构	用容器化技术运行分布式服务架构，实现对不同服务进程的高可用与快速发布	高可用、快速发布、弹性伸缩

8.2 组件之间的关系

以在 Kubernetes 集群中运行 LNMT（Linux、NGINX、MySQL、Tomcat）应用为例：把 Kubernetes 集群看成一个 IDC 机房，把 LNMT 的 Web 架构应用以微服务（Kubernetes 集群资源对象）的方式部署到集群中。