k8s的service自动发现服务：实战版

Service服务发现的必要性:

对于kubernetes整个集群来说，Pod的地址也可变的，也就是说如果一个Pod因为某些原因退出了，而由于其设置了副本数replicas大于1，那么该Pod就会在集群的任意节点重新启动，这个重新启动的Pod的IP地址与原IP地址不同，这对于业务来说，就不能根据Pod的IP作为业务调度。kubernetes就引入了Service的概念，它为Pod提供一个入口，主要通过Labels标签来选择后端Pod，这时候不论后端Pod的IP地址如何变更，只要Pod的Labels标签没变，那么业务通过service调度就不会存在问题。

当声明Service的时候，会自动生成一个cluster IP，这个IP是虚拟IP。我们就可以通过这个IP来访问后端的Pod，当然，如果集群配置了DNS服务，比如现在的CoreDNS，那么也可以通过Service的名字来访问，它会通过DNS自动解析Service的IP地址。

Service的模式有三种，user space，iptables，ipvs:
1、userspace模式
客户端请求到内核空间后，由iptables规则将其转发到用户空间的 kube-proxy，kube-proxy 将其调度到各个node上的目标Pod。这种模式需要多次切换用户空间和内核空间，性能很差，生产环境不再使用。

在这里插入图片描述

2、iptables模式
iptables模式中，客户端的请求进入内核态后，直接由iptables将请求转发到各个pod上，这种模式中随着iptables规则的增加，性能越来越差，而且iptables规则查看和管理难度很大，生产环境中尽量少用。

在这里插入图片描述

3、ipvs模式
ipvs模式中，客户端的请求进入内核态后，直接由ipvs规则将请求转发到各个pod上，这种模式相当于内嵌一套lvs集群，性能比iptables强大，更重要的是支持lvs中调度算法，生产环境中ipvs模式优先考虑使用。ipvs内部时使用ipset维护映射关系，由于是hash链表，因此查询速度远远大于iptables的遍历速度。

在这里插入图片描述

Service的类型有四种:Cluster IP，LoadBalance，NodePort，ExternalName

其中Cluster IP是默认的类型。
（1）、Cluster IP：通过集群内部IP暴露服务，默认是这个类型，选择该值，这个Service服务只能通过集群内部访问；
（2）、LoadBalance：使用云提供商的负载均衡器，可以向外部暴露服务，选择该值，外部的负载均衡器可以路由到NodePort服务和Cluster IP服务；
（3）、NodePort：顾名思义是Node基本的Port，如果选择该值，这个Service可以通过NodeIP:NodePort访问这个Service服务，NodePort会路由到Cluster IP服务，这个Cluster IP会通过请求自动创建；
（4）、ExternalName：通过返回 CNAME 和它的值，可以将服务映射到 externalName 字段的内容，没有任何类型代理被创建，可以用于访问集群内其他没有Labels的Pod，也可以访问其他NameSpace里的Service。

今天我主要介绍两种类型的用法Cluster IP和NodePort

开始实验

代码我还是用上个实验的tomcat+mysql项目zrlog

mysql的service用Cluster IP类型，因为mysql只通过集群内部访问也可以了

tomcat的service用NodePort类型，因为tomcat要和mysq通信，也要和外部通信

k8s集群的安装这里就不讲了前面的文章有详细的写了，没装好的可以去看看

首先配置好系统环境

[root@server153 test]#  modprobe  ip_va
[root@server153 test]#  echo "ip_vs" >> /etc/modules-load.d/k8s.conf

然后创建一个空目录

开始编写yaml文件，如果不想手写那么多代码的，可以生成一个模板，我上一篇文章也有介绍了

tomcat和mysql的代码其实也可以写在一个文件里,用—分开就可以了，但是那样太长了，所以我分两个文件写

先写tomcat的yaml文件

[root@server153 test]# cat tomcat-deploy.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service  # 声明版本为Service
metadata:
  name: tomcat-service   # 定义Service的名字
  labels:
    name: show-tomcat-pod    # 定义Service的标签
spec:
  type: NodePort   # 定义Service的类型,自动分配一个集群serviceip
  selector:
    app: tomcat-deploy   #定义标签选择器,会代理后端app=tomcat-deploy的Pod
  ports:
  - port: 80   #内部暴露的端口    
    targetPort: 8080  #代理的pod的端口 
    nodePort: 31111 #暴露给主机外部访问的端口(default: 30000-32767)

---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: tomcat-deploy
  name: tomcat-deploy
  namespace: default
spec:
  progressDeadlineSeconds: 600
  replicas: 1
  revisionHistoryLimit: 10
  selector:
    matchLabels:
      app: tomcat-deploy
  strategy:
    rollingUpdate:
      maxSurge: 25%
      maxUnavailable: 25%
    type: RollingUpdate
  template:
    metadata:
      labels:
        app: tomcat-deploy
    spec:
      #创建init容器
      initContainers:
        #代码镜像
      - image: www.test.com/mytest/zrlog:v1
        #init容器名字
        name: init
        #将代码复制到匿名数据卷
        command: ["cp","-r","/tmp/ROOT.war","/www"]
        #将匿名数据卷挂载到容器中的/www目录下
        volumeMounts:
        - mountPath: /www
          name: tomcat-volume
      #创建tomcat容器
      containers:
      - image: oxnme/tomcat
        imagePullPolicy: Always
        name: tomcat
        terminationMessagePath: /dev/termination-log
        terminationMessagePolicy: File
        #将数据卷挂载到tomcat的代码目录下
        volumeMounts:
        - mountPath: /usr/local/tomcat/webapps/
          name: tomcat-volume
      dnsPolicy: ClusterFirst
      restartPolicy: Always
      schedulerName: default-scheduler
      terminationGracePeriodSeconds: 10

      #创建匿名数据卷
      volumes:
      - name: tomcat-volume
        emptyDir: {}

然后是mysql的yaml文件，有些是一样的字段，所以我就不写注释了

本来mysql这种有状态的pod应该用StatefulSet控制器的，但是现在主要是实验service

所以我就用简单的pod来代替了

[root@server153 test]# cat mysql-pod.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mysql-headless-service
  labels:
    name: svc-mysql-pod
spec:
  type: ClusterIP
  selector:
    run: mysql-pod
  ports:
  - port: 3306   #内部的暴露端口
    targetPort: 3306  #代理的pod的端口，这里不用暴露给外部网络访问，所以不用写nodePort了

---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    run: mysql-pod
  name: mysql-pod
  namespace: default
spec:
  containers:
  - image: mysql:5.7
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: mysql-pod
    resources: {}
    terminationMessagePath: /dev/termination-log
    terminationMessagePolicy: File
    volumeMounts:
    env:
    - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD #定义mysql的初始密码
      value: MySQL@666
    - name: MYSQL_DATABASE     #初始化是创建一个zrlog数据库
      value: Zrlog
  dnsPolicy: ClusterFirst
  enableServiceLinks: true
  preemptionPolicy: PreemptLowerPriority
  restartPolicy: Always
  schedulerName: default-scheduler
  serviceAccount: default
  serviceAccountName: default
  terminationGracePeriodSeconds: 30

配置文件写好以后就可以启动服务了

[root@server153 test]# kubectl apply -f mysql-pod.yaml 
service/mysql-headless-service created
pod/mysql-pod created
[root@server153 test]# kubectl apply -f tomcat-deploy.yaml 
service/tomcat-service created
deployment.apps/tomcat-deploy created

看运行结果可以看到service和pod都被创建了，然后去查看pod和service的情况

[root@server153 test]# kubectl get pods
NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
mysql-pod                        1/1     Running   0          104s
tomcat-deploy-555479bdf4-bj7mt   1/1     Running   0          96s
[root@server153 test]# kubectl get service
NAME                     TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kubernetes               ClusterIP   10.1.0.1      <none>        443/TCP        4d3h
mysql-headless-service   ClusterIP   10.1.50.178   <none>        3306/TCP       2m13s
tomcat-service           NodePort    10.1.7.229    <none>        80:31111/TCP   2m5s

可以看到情况是正常的

然后我们去看service的详细情况

[root@server153 ~]# kubectl describe services

在这里插入图片描述

然后我们去浏览器访问刚才我们定义的外部端口31111

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

可以看到是能访问的，不需要像上次那样又查看变化的ip又要nginx代理才能访问了

就像docker端口映射一样，现在就可以通过端口访问了

然后我们连接数据库安装

在这里插入图片描述

然后我们的service实验就完成了

pod之间的访问通过名称和端口就可以了，service是通过标签名来自动发现的，所以ip再怎么变也没有关系

这就解决了pod重建ip会变的问题了

希望对大家的学习有帮助