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2023-06-20
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Kubernetes - 服务发布

# Service

负责东西流量（同层级/内部服务网络通信）的通信。

image-20230618225953699

Service 工作远程如下：

我们访问一个容器，首先经过 master 的 api-server，然后 api-service 找到容器所在的 Pod 对应的 Service，这个 Service 在创建的时候以及通过选择器 Selector 找到对应的 Pod。Service 找到 Endpoint，Endpoint 找到目标 Pod 的 kube-proxy，然后 kube-proxy 找到容器。

一个 Endpoint 随着一个 Service 创建而创建（前提是 Service 创建的时候添加了选择器 Selector），Serivce 创建后通过选择器 Selector 找到 Pod，然后把 Pod 的 IP、Port 告诉 Endpoint。

如下图，k8s-node1 的一个容器 IP 是 10.244.36.107，Port 是 80；k8s-node2 的一个容器 IP 是 10.244.36.107，Port 是 80，且 app 都是 nginx-deploy，被 Service 的选择器匹配，所以 IP 和 Port 都交给 Endpoint 管理，外界请求的时候，Service 就去找 Endpoint，Endpoint 根据 IP + Prot 找 kube-proxy，从而找到容器。

image-20230620235954118

# 常用类型

Serivce 有如下类型可以选择配置：

  • ClusterIP：只能在集群内部使用，不配置类型的话默认就是 ClusterIP

  • ExternalName：返回定义的 CNAME 别名，可以配置为域名

  • NodePort：会在所有安装了 kube-proxy 的节点都绑定一个端口，此端口可以代理至对应的 Pod，集群外部可以使用任意节点 IP + NodePort 的端口号访问到集群中对应 Pod 中的服务

    当类型设置为 NodePort 后，可以在 ports 配置中增加 nodePort 配置指定端口，需要在下方的端口范围内，如果不指定会随机指定端口，端口范围：30000 ~ 32767。端口范围配置在 /usr/lib/systemd/system/kube-apiserver.service 文件中

  • LoadBalancer：使用云服务商（阿里云、腾讯云等）提供的负载均衡器服务

# Service 的定义

yaml Demo 文件：

apiVersion: v1
kind: Service # 资源类型为 Service
metadata:
  name: nginx-svc # Service 名字
  labels:
    app: nginx-svc # Service 本身标签
spec:
  selector: # 选中当前 Service 匹配哪些 pod，对哪些 pod 的东西流量进行代理
    app: nginx # 所有匹配到这些标签的 pod 都可以通过该 Service 进行访问
  ports:
  - name: http # Service 端口配置的名称
    protocol: TCP # 端口绑定的协议，支持 TCP、UDP、SCTP，默认为 TCP
    port: 80 # Service 自己的端口，在使用内网 ip 访问时使用
    targetPort: 9527 # 目标 pod 的端口
  - name: https
    port: 443
    protocol: TCP
    targetPort: 443
  type: NodePort # 随机启动一个端口 (3000-32767)，陕射到 ports 中的端口，该端口是直接绑定在 node 上的，且集群中的每一个 node 都会绑定这个端，也可以用于将服务暴露给外部访问，但是这种方式实际生产环境不推荐，效率较低，而且 Service 是四层负载
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NodePort 建议只在测试用，因为这个模式实际就是在 node 节点上随机开启一个端口，然后直接给外界通过该 node 的 IP 进行访问，而不是走 master 的 Service 和 Endpoint。

上面的图也有 NodePort 的位置，就在 Node 的上面，然后和 kube-proxy 绑定。类似于 Endpoint 了。

NodePort 默认去随机，如果想指定端口，如下：













 




apiVersion: v1
kind: Service # 资源类型为 Service
metadata:
  name: nginx-svc # Service 名字
  labels:
    app: nginx-svc # Service 本身标签
spec:
  selector: # 选中当前 Service 匹配哪些 pod，对哪些 pod 的东西流量进行代理
    app: nginx # 所有匹配到这些标签的 pod 都可以通过该 Service 进行访问
  ports:
  - name: https
    port: 443
    nodePort: 32000 # 指定端口
    protocol: TCP
    targetPort: 443
  type: NodePort
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命令操作：

# 创建 service
kubectl create -f nginx-svc.yaml

# 查看 service 信息，通过 service 的 cluster ip 进行访问
kubectl get svc 

# 查看 pod 信息，通过 pod 的 ip 进行访问
kubectl get po -o wide

# 创建其他 pod 通过 service name 进行访问（推荐）
kubectl exec -it busybox -- sh
curl http://nginx-svc

# 默认在当前 namespace 中访问，如果需要跨 namespace 访问 pod，则在 service name 后面加上 .<namespace> 即可
curl http://nginx-svc.default
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# 代理 k8s 外部服务（IP）

使用场景：

  • 各环境访问名称统一
  • 访问 k8s 集群外的其他服务
  • 项目迁移

Service 创建的时候不指定选择器 Selector，则不会创建 Endpoint，因为 Endpoint 绑定的 IP、Port 等信息是 Service 告诉的，而 Service 没有选择任意一个 Pod，则 Endpoint 就先不创建。

实现方式：

  1. 编写 Service 配置文件时，不指定 Selector 属性
  2. 自己创建 Endpoint

Endpoint 配置：

apiVersion: v1
kind: Endpoints
metadata:
  labels:
    app: wolfcode-svc-external # 与 Service 一致
  name: wolfcode-svc-external # 与 Service 一致
  namespace: default # 与 Service 一致
subsets:
- addresses:
  - ip: 192.168.199.27 # 访问的目标 IP 地址，原本是 Service 选择后自动填入，但是 Service 没有加选择器，所以手动填
  ports: # 与 Service 一致
  - name: http # 与 Service 一致
    port: 80
    protocol: TCP
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Endpoint 因为手动填写了外部的 IP，所以访问 Service 时，Service 找到 Endpoint，Endpoint 就去访问外部的 IP 地址，而不是容器的 IP。

如果 Service 填写了选择器，那么选择到了 Pod，就把 Pod 的 IP、Port 给自己 Endpoint，这样 Endpoint 就去找 Pod，但是如果手动改了 Endpoint 保存的 IP、Port，则去修改后的 IP、Port 请求。

image-20230621010111592

# 代理 k8s 外部服务（域名）

配置文件

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: nginx-external-domain
  name: nginx-external-domain
spec:
  type: ExternalName
  externalName: www.youngkbt.cn # 代理的外部域名
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# Ingress

Ingress 大家可以理解为也是一种 LB 的抽象，它的实现也是支持 nginx、haproxy 等负载均衡服务的。

如下图，左边是传统的 Nginx 代理，右边是 Ingr ess 代理。

image-20230621204628242

# 安装 ingress-nginx

官方文档：https://kubernetes.github.io/ingress-nginx/deploy/#using-helm。

中文官方文件介绍：https://kubernetes.io/zh-cn/docs/concepts/services-networking/ingress/。

安装 Helm（包管理器）

后面会介绍 Helm。

下载 Helm：

cd /opt/k8s

wget https://get.helm.sh/helm-v3.2.3-linux-amd64.tar.gz
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解压

tar -zxvf helm-v3.2.3-linux-amd64.tar.gz
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将解压目录下的 helm 程序移动到 usr/local/bin/helm

mv helm /usr/local/bin
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添加 Helm 仓库

# 添加仓库
helm repo add ingress-nginx https://kubernetes.github.io/ingress-nginx

# 查看仓库列表
helm repo list 

# 搜索 ingress-nginx
helm search repo ingress-nginx
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下载包

# 下载安装包
helm pull ingress-nginx/ingress-nginx
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配置参数

# 将下载好的安装包解压
tar xf ingress-nginx-xxx.tgz

# 解压后，进入解压完成的目录
cd ingress-nginx
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修改 values.yaml 镜像地址：修改为国内镜像

# 找到
# registry: registry.k8s.io
# image: ingress-nginx/controller
# 改成如下
registry: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com
image: google_containers/nginx-ingress-controller
tag: v1.5.1

# 把 digest 注释掉

# 找到
# registry: registry.k8s.io
# image: ingress-nginx/kube-webhook-certgen
# 改成如下
registry: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com
image: google_containers/kube-webhook-certgen
tag: v1.5.1

# 找到 hostNetwork 改为 true
hostNetwork: true

# 找到 dnsPolicy 将 ClusterFirst 改为 ClusterFirstWithHostNet
dnsPolicy: ClusterFirstWithHostNet
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修改部署配置的 kind: Deployment 改成 kind: DaemonSet，然后修改 nodeSelector

kind: DaemonSet
  nodeSelector:
    kubernetes.io/os: linux
    ingress: "true" # 增加选择器，如果 node 上有 ingress=true 就部署
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将 admissionWebhooks.enabled 修改为 false，禁用 https 认证。

将 service 中的 type 由 LoadBalancer 修改为 ClusterIP，如果服务器是云平台才用 LoadBalancer。

创建 Namespace

# 为 ingress 专门创建一个 namespace
kubectl create ns ingress-nginx
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安装 ingress

# 为需要部署 ingress 的节点上加标签
kubectl label node k8s-node1 ingress=true

# 安装 ingress-nginx
helm install ingress-nginx -n ingress-nginx .
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# 基本使用

创建一个 ingress

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress # 资源类型为 Ingress
metadata:
  name: nginx-ingress
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: "nginx"
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: / # 将匹配的路径重写为 /
spec:
  rules: # ingress 规则配置，可以配置多个
  - host: k8s.youngkbt.cn # 域名配置，可以使用通配符 *
    http:
      paths: # 相当于 nginx 的 location 配置，可以配置多个
      - pathType: Prefix # 路径类型，按照路径类型进行匹配 ImplementationSpecific 需要指定 IngressClass，具体匹配规则以 IngressClass 中的规则为准。Exact：精确匹配，URL需要与path完全匹配上，且区分大小写的。Prefix：以 / 作为分隔符来进行前缀匹配
        backend:
          service: 
            name: nginx-svc # 代理到哪个 service
            port: 
              number: 80 # service 的端口
        path: /api # 等价于 nginx 中的 location 的路径前缀匹配
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pathType 支持三种配置：

  • ImplementationSpecific 需要指定 IngressClass，具体匹配规则以 IngressClass 中的规则为准
  • Exact：精确匹配，URL 需要与 path 完全匹配上，且区分大小写的
  • Prefix：以 / 作为分隔符来进行前缀匹配

多域名配置

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress # 资源类型为 Ingress
metadata:
  name: wolfcode-nginx-ingress
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: "nginx"
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
spec:
  rules: # ingress 规则配置，可以配置多个
  - host: k8s.youngkbt.cn # 域名配置，可以使用通配符 *
    http:
      paths: # 相当于 nginx 的 location 配置，可以配置多个
      - pathType: Prefix # 路径类型，按照路径类型进行匹配 ImplementationSpecific 需要指定 IngressClass，具体匹配规则以 IngressClass 中的规则为准。Exact：精确匹配，URL需要与path完全匹配上，且区分大小写的。Prefix：以 / 作为分隔符来进行前缀匹配
        backend:
          service: 
            name: nginx-svc # 代理到哪个 service
            port: 
              number: 80 # service 的端口
        path: /api # 等价于 nginx 中的 location 的路径前缀匹配
      - pathType: Exec # 路径类型，按照路径类型进行匹配 ImplementationSpecific 需要指定 IngressClass，具体匹配规则以 IngressClass 中的规则为准。Exact：精确匹配>，URL需要与path完全匹配上，且区分大小写的。Prefix：以 / 作为分隔符来进行前缀匹配
        backend:
          service:
            name: nginx-svc # 代理到哪个 service
            port:
              number: 80 # service 的端口
        path: /
  - host: api.youngkbt.cn # 域名配置，可以使用通配符 *
    http:
      paths: # 相当于 nginx 的 location 配置，可以配置多个
      - pathType: Prefix # 路径类型，按照路径类型进行匹配 ImplementationSpecific 需要指定 IngressClass，具体匹配规则以 IngressClass 中的规则为准。Exact：精确匹配>，URL需要与path完全匹配上，且区分大小写的。Prefix：以 / 作为分隔符来进行前缀匹配
        backend:
          service:
            name: nginx-svc # 代理到哪个 service
            port:
              number: 80 # service 的端口
        path: /
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#Kubernetes
更新时间: 2023/10/23, 10:58:52
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